کره‌ای‌ها یک روکش یخ‌زدای شگفت‌انگیز ساختند

مجموعه: اختراعات جدید

به گزارش ایسنا، جلوگیری یا پاکسازی تجمع یخ بر روی سطوح یک مشکل بزرگ در زمستان است. اکنون دانشمندان مؤسسه علوم و فناوری پیشرفته کره (KAIST) اکنون پوشش نازک جدیدی ساخته‌اند که از نانومیله‌های طلا ساخته شده است و می‌تواند به طور غیرفعال یخ را تنها با استفاده از نور خورشید ذوب کند.

به نقل از نیو اطلس، در مناطقی که زمستان‌های سردی دارند، یخ می‌تواند روی سطوح جمع شود و باعث ایجاد انواع خرابی‌ها شود. یافتن راه‌هایی برای عدم یخ زدگی خودروها، هواپیماها، جاده‌ها، باند فرودگاه‌ها، پنجره‌ها، صفحات خورشیدی، خطوط برق و سایر زیرساخت‌ها از یخ یک حوزه اصلی در تحقیقات مهندسی است.

در حالی که معمولا از نمک برای یخ‌زدایی استفاده می‌شود، همه می‌دانیم که نمک برای محیط زیست خطرناک است. همچنین تعبیه الکترودهایی که سطوح را گرم می‌کنند نیاز به انرژی دارد.

اما سطحی که بتواند به طور غیرفعال یخ را ذوب کند، می‌تواند در کاربردهای دنیای واقعی کارآمدتر و ساده‌تر باشد. این پوشش جدید پژوهشگران کره‌ای دقیقاً همین کار را انجام می‌دهد و کافی است اندکی نور خورشید را به خود ببیند تا گرم شود و یخ را ذوب کند.

به گفته این تیم تحقیقاتی، این پوشش از نانوبلورهای سلولز(CNC) به عنوان پایه تشکیل شده است که می‌توان آن را به راحتی از منابع طبیعی استخراج کرد. ماده فعال آن نیز نانومیله‌های طلا است که قطعاتی هستند که نور خورشید را جذب می‌کنند و گرم می‌شوند.

پژوهشگران از طریق یک تکنیک ساخت تخصصی، نوارهایی را ایجاد کردند که در آن نانومیله‌های طلا به صورت حلقه‌ای چیده شده‌اند و قابلیت‌های یخ‌زدایی را بهبود می‌بخشند.

این تیم با قرار دادن یک صفحه کنترل دما در قسمت پایین و یک لایه ضد آب در بالای این نوار، این مواد را در آزمایشگاه آزمایش کرد و ویژگی‌های ضد یخ بودن(جلوگیری از تشکیل یخ‌زدگی) و یخ‌زدایی(حذف یخ‌های تشکیل شده روی سطوح) آن را مورد بررسی قرار داد و در هر دو مورد، پس از ۱۰ دقیقه قرار گرفتن در معرض نور، سطوح تا حد زیادی عاری از یخ بود.

اینکه این پوشش دقیقاً برای یخ‌زدایی لایه‌های ضخیم یخ‌ چقدر خوب کار می‌کند، هنوز مشخص نیست. اما چیزی که مشخص است این است که نانومیله‌های طلا باید در معرض نور خورشید قرار بگیرند تا گرم شوند و یخ را ذوب کنند.

استفاده از طلا در جایی که سایر سیستم‌های مشابه از مس استفاده می‌کنند، سؤالاتی را در مورد هزینه و مقیاس‌پذیری این طرح نیز مطرح می‌کند. تیم سازنده می‌گوید هنوز کارهای بهینه‌سازی بیشتری وجود دارد که باید انجام شود.

پروفسور هیونگسو کیم، نویسنده مسئول این مطالعه گفت: این پوشش را می‌توان روی سطوح پلاستیکی و همچنین سطوح انعطاف‌پذیر اعمال کرد که آن را برای استفاده در خودروها، هواپیماها و پنجره‌ها در فضاهای مسکونی یا تجاری که یخ‌زدگی در آنها یک مسئله جدی است، مناسب می‌کند. این پوشش همچنین تا حد زیادی در مصرف انرژی در زمستان صرفه‌جویی می‌کند.

این پژوهش در مجله Nature Communications منتشر شده است.