在寒冷的地方，冰和霜可能不僅僅是一種煩惱 - 這些對(duì)于汽車和飛機(jī)來(lái)說(shuō)可能是十分危險(xiǎn)的。現(xiàn)在，伊利諾伊大學(xué)芝加哥分校（UIC）的研究人員已開(kāi)發(fā)出一種新的防冰材料，與現(xiàn)有技術(shù)相比，它可以顯著使表面更長(zhǎng)時(shí)間持續(xù)無(wú)霜。

新材料由相變液體（PSL）制成，它還使用熱量來(lái)使表面保持無(wú)霜。奇怪的是，熱量來(lái)自水滴本身，PSL擅長(zhǎng)“誘捕”。通常這些材料的熔點(diǎn)高于冰的熔點(diǎn)，因此在冰變回水后它們?cè)跍囟认卤３止虘B(tài)。

“在零度以下的溫度下，所有的PSL都會(huì)變得堅(jiān)固，”該研究的第一作者Rukmava Chatterjee表示。“所以，在冬天的一天，你可以涂上一層你不希望用PSL材料結(jié)冰的表面，并且它會(huì)比大多數(shù)需要經(jīng)常重新涂抹的除冰液保存得更久。”

研究人員在他們之前的研究中發(fā)現(xiàn)，當(dāng)冷凝后水滴在這些材料的表面上時(shí)，他們想要嘗試PSL。經(jīng)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，這是因?yàn)樗畬崃酷尫诺讲牧现校瑢?dǎo)致它們變熱并融化，從而排斥水。

對(duì)于這項(xiàng)新研究，該團(tuán)隊(duì)將幾種不同類型的PSL冷卻至-15°C（5°F），使其變硬。然后，他們將它們置于高濕度條件下，觀察水在其表面上的凝結(jié)情況。果然，固體PSL融化并保持水滴不受影響。該團(tuán)隊(duì)實(shí)際上感到驚訝，其仍然可以在這么低的溫度下工作。

“事實(shí)證明，PSL非常擅長(zhǎng)捕獲這種釋放的熱量，”該研究的通訊作者Sushant Anand表示。“這種質(zhì)量，再加上濃縮水滴在這些冷卻的PSL上變得極易移動(dòng)的事實(shí)意味著霜的形成明顯延遲。是的，在某一點(diǎn)上，冰最終會(huì)形成，這是不可避免的，但是一些PSL我們測(cè)試的是水溶性的，這有助于它們的防凍特性，并且可以比甚至先進(jìn)的防冰涂層更長(zhǎng)時(shí)間地延遲結(jié)冰。”

該團(tuán)隊(duì)表示，因?yàn)檫@種新材料可以在如此低的溫度下工作，因此它們可以使表面持續(xù)無(wú)冰，比現(xiàn)有的防冰涂層長(zhǎng)300倍，即使作為薄膜使用也可以使用。PSL還有一些其他的好處 - 它們可以制成透明的、可以自我修復(fù)劃痕并防止液體中的污染物粘在它們上面。

該研究發(fā)表在《先進(jìn)材料》(Advanced Materials)雜志上。該團(tuán)隊(duì)在以下視頻中描述了這種材料。

全文鏈接：

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.201807812 來(lái)源：cnBeta.com