石墨烯薄膜被證實(shí)能為飛機(jī)實(shí)時(shí)除冰

美國萊斯大學(xué)官方網(wǎng)站宣稱，該校開發(fā)的薄薄一層石墨烯環(huán)氧樹脂納米帶已被證明能有效融化直升機(jī)槳葉上的冰。

該校化學(xué)實(shí)驗(yàn)室的詹姆斯·圖爾發(fā)表在美國化學(xué)學(xué)會(huì)期刊《ACS應(yīng)用材料和界面》上的一篇最新論文表明，這層石墨烯薄膜可能幫助飛機(jī)擋風(fēng)玻璃、風(fēng)力渦輪機(jī)、輸電線路以及其他一些設(shè)備表面進(jìn)行有效地實(shí)時(shí)除冰。

萊斯大學(xué)此前已經(jīng)發(fā)明了可以商業(yè)化生產(chǎn)具有高導(dǎo)電性納米帶的工藝流程。幾年前，在其他實(shí)驗(yàn)室競相研發(fā)大片昂貴的石墨烯材料時(shí)，萊斯大學(xué)實(shí)驗(yàn)室決定生產(chǎn)納米帶復(fù)合材料，他們認(rèn)為這種材料可能比傳統(tǒng)的跨材料互聯(lián)所需電荷更低一些。

在測試中，研究人員在零下20攝氏度氣溫環(huán)境下成功將靜態(tài)直升機(jī)旋翼槳葉上幾厘米厚的冰層融化。他們只需施加很小的電壓，涂層就會(huì)將電熱傳到槳葉表面，融化掉覆蓋其上的冰層。

此前的實(shí)驗(yàn)表明，薄膜納米帶可以用來為雷達(dá)的穹頂甚至玻璃除冰。“在機(jī)翼上應(yīng)用這種復(fù)合材料可以為機(jī)場節(jié)省時(shí)間和費(fèi)用，現(xiàn)在機(jī)場使用乙二醇作為除冰的基礎(chǔ)化學(xué)品，帶來的環(huán)境污染問題也不容忽視。”圖爾說。

研究人員將復(fù)合材料在直升機(jī)制造商提供的葉片上攤成薄薄的一層，再將作為轉(zhuǎn)子葉片前緣的套筒用耐磨的導(dǎo)電鎳加以替換，最終得以將復(fù)合材料加熱到100攝氏度以上。對(duì)于在運(yùn)動(dòng)中的機(jī)翼或葉片來說，只要其表面和被加熱的復(fù)合材料之間形成水層，可以不等冰層完全融化即將其直接甩掉。

研究人員報(bào)告稱，這種石墨烯復(fù)合材料能夠在300攝氏度以上保持穩(wěn)定性。此外，該材料涂層還能幫助飛機(jī)避免雷擊并提供一層額外的電磁屏障。