Supergladt materiale forhindrer is i at dannes

Et superglat nyt materiale, inspireret af den forræderiske mund på den kødædende kandeplante, er blevet udviklet af forskere ved Harvard University.

I årevis havde forskere forsøgt at bruge superhydrofobe materialer - materialer med mikroskopiske strukturer, der afviser vand - for at forhindre isdannelse (se Overflader, der holder isen væk). Men under nogle forhold, såsom høj luftfugtighed, kan eksisterende superhydrofobe materialer have den modsatte effekt af den tilsigtede effekt, hvilket får mere is til at danne og klæbe stærkere end det ville gøre på en ubehandlet overflade. Materialerne kan også være skrøbelige og miste deres glathed, hvis de bliver ridset.

Harvard-forskere ledet af Joanna Aizenberg , en professor i kemi og kemisk biologi, henvendte sig til naturen for en alternativ tilgang, idet han tog inspiration fra kandeplanten, hvis overflader er så glatte, at myrer ikke engang kan klamre sig til dem (se video nedenfor).

Som med de tidligere superhydrofobe materialer involverer dem udviklet af Aizenberg nanostrukturerede overflader. Men disse strukturer er kemisk modificeret, så de klæber til et specifikt smøremiddel. Mens kandeplanten bruger vand til at danne en glat overflade, bruger Harvard-forskerne en række forskellige smøremidler. Smøremidlet klæber til nanostrukturerne og danner en ekstremt tynd flydende film på overfladerne, der er perfekt glat, langt mere end nogen fast overflade kunne være, siger Aizenberg. Hvad mere er, hvis materialet er ridset, flyder væsken over ridsen, og materialet bevarer sin glathed.

Hvis det kommercialiseres, kan materialet reducere eller eliminere afrimningscyklusser i frysere, som tegner sig for omkring en fjerdedel af apparatets samlede energiforbrug. Indledende test af egentlige fryserkomponenter viste, at materialet kan reducere energiforbruget til afrimning med 40 procent, siger Aizenberg. Hun forventer, at det tal vil stige i takt med, at forskerne optimerer systemet.

Frysere kan være den første anvendelse af teknologien, men den kan også fungere til større applikationer som flyvemaskiner, hvilket mindsker behovet for tidskrævende og dyre afisningsbehandlinger. Ligeledes på vindmøller, hvor is kan få dem til at gå i stå og stoppe med at producere elektricitet. Is kan tage hele vindmølleparker offline og skabe kaos på nettet på steder som Colorado, hvor vindkraft nu tegner sig for en stor brøkdel af den samlede elforsyning.

skjule