朱崇愷

天氣寒冷時(shí)，冰塊可以在任何材料表面形成并頑強(qiáng)地依附。每年的結(jié)冰事件都會(huì)給美國(guó)帶來(lái)數(shù)十億美元的損失，比如航空旅行的延誤、發(fā)電和輸電等基礎(chǔ)設(shè)施的損壞等。因此，尋找有效、耐用和環(huán)境穩(wěn)定的除冰材料一直是個(gè)難題。

來(lái)自休斯敦大學(xué)的研究人員報(bào)告了一種新的物理學(xué)理論—應(yīng)力局域化—他們用它來(lái)調(diào)整和預(yù)測(cè)新材料的性質(zhì)?；谶@些預(yù)測(cè)，研究人員在期刊《材料地平線》中報(bào)告說(shuō)，他們已經(jīng)創(chuàng)造了一種耐用的有機(jī)硅聚合物涂層，能夠從任何表面排斥冰。

?位于材料結(jié)冰表面的裂縫使得微風(fēng)就可以吹落冰塊

休斯敦大學(xué)機(jī)械工程助理教授哈迪·加瑟米（Hadi Ghasemi）寫道：“我們開(kāi)發(fā)了一種新的物理概念和相應(yīng)的防冰材料，它具有極低的冰黏附性，同時(shí)具有長(zhǎng)期的機(jī)械、化學(xué)和環(huán)境耐久性?！笔褂眠@種新理論，只需輸入我們想要的材料屬性，物理原理就能告訴我們需要合成哪些材料。這個(gè)概念也可用于預(yù)測(cè)具有極好抗菌性或其他所需特性的材料。

這種新材料利用了自身的塑性能量，當(dāng)冰與材料接觸時(shí)，它會(huì)觸發(fā)結(jié)冰界面處微小的冰裂縫。這時(shí)只需要很小的力就會(huì)使裂縫擴(kuò)大，例如，飛機(jī)表面的空氣流動(dòng)就能觸發(fā)冰層的脫落。新材料可用作噴霧劑，用于任何材料表面。測(cè)試表明它不僅機(jī)械耐用且不受紫外線的影響—這一點(diǎn)對(duì)于面對(duì)日照的飛機(jī)而言是很重要的—但它不會(huì)改變飛機(jī)的空氣動(dòng)力學(xué)性能。測(cè)試表明其效果可以持續(xù)10年以上，期間無(wú)需再次噴霧覆蓋。