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新材料能为机翼实时除冰

  • 发布时间:2016-02-02 01:30:42  来源:科技日报  作者:佚名  责任编辑:罗伯特

  科技日报北京2月1日电 (记者房琳琳)美国莱斯大学官方网站宣称,该校开发的薄薄一层石墨烯环氧树脂纳米带已被证明能有效融化直升机桨叶上的冰。

  该校化学实验室的詹姆斯·图尔发表在美国化学学会期刊《ACS应用材料和界面》上的一篇最新论文表明,这层石墨烯薄膜可能帮助飞机挡风玻璃、风力涡轮机、输电线路以及其他一些设备表面进行有效地实时除冰。

  莱斯大学此前已经发明了可以商业化生产具有高导电性纳米带的工艺流程。几年前,在其他实验室竞相研发大片昂贵的石墨烯材料时,莱斯大学实验室决定生产纳米带复合材料,他们认为这种材料可能比传统的跨材料互联所需电荷更低一些。

  在测试中,研究人员在零下20摄氏度气温环境下成功将静态直升机旋翼桨叶上几厘米厚的冰层融化。他们只需施加很小的电压,涂层就会将电热传到桨叶表面,融化掉覆盖其上的冰层。

  此前的实验表明,薄膜纳米带可以用来为雷达的穹顶甚至玻璃除冰。“在机翼上应用这种复合材料可以为机场节省时间和费用,现在机场使用乙二醇作为除冰的基础化学品,带来的环境污染问题也不容忽视。”图尔说。

  研究人员将复合材料在直升机制造商提供的叶片上摊成薄薄的一层,再将作为转子叶片前缘的套筒用耐磨的导电镍加以替换,最终得以将复合材料加热到100摄氏度以上。对于在运动中的机翼或叶片来说,只要其表面和被加热的复合材料之间形成水层,可以不等冰层完全融化即将其直接甩掉。

  研究人员报告称,这种石墨烯复合材料能够在300摄氏度以上保持稳定性。此外,该材料涂层还能帮助飞机避免雷击并提供一层额外的电磁屏障。

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