Een passief systeem dat werkt op zonlicht kan bevriezing van vliegtuigen, windturbines, hoogspanningsleidingen en andere oppervlakken voorkomen.
Wanneer het winter is en het een nacht heeft gevroren, is het voor veel autobezitters feest de volgende morgen: de autoruiten mogen dan weer worden gekrabd. Maar het ijs van auto’s halen is nog niks vergeleken bij het ijsvrij maken van vliegtuigen, windturbines of hoogspanningsleidingen. Daar worden nu vaak dure chemicaliën voor gebruikt die ook nog eens slecht zijn voor het milieu.
Onderzoekers van het MIT hebben een nieuw, passief systeem ontwikkeld voor dit probleem: een antivriesmateriaal dat alleen maar een beetje zonlicht (of kunstmatig licht) vereist om op te warmen en het ijs te doen smelten.
Lees ook: Nieuw materiaal brengt hypersoon vliegen dichterbij
Laagje voor laagje
Natuurlijk zijn de antivrieschemicaliën niet de enige manier om ijs te verwijderen. Eerder kwamen andere onderzoekers al met het idee op de proppen om vliegtuigen te voorzien van een grafeen-coating die opwarmt wanneer er elektrische stroom op wordt gezet. Maar luchtvaartmaatschappijen zijn niet erg enthousiast over dergelijke verwarmingssystemen vanwege de kosten en de veiligheid.
Het systeem van MIT bestaat uit een materiaal met drie lagen. De bovenste laag vangt zonlicht op en zet de zonnestralen om in warmte. Eenmaal opgewarmd door de zon, vereist het materiaal geen extra acties meer. Maar omdat dit materiaal alleen heel lokaal werkt, voegden de onderzoekers een tweede laag toe, bestaande uit aluminium dat slechts 400 micrometer dik is.
Het aluminium fungeert als een verspreider, door de warmte – die laag 1 heeft verzameld – over het te ontdooien oppervlak van bijvoorbeeld een vliegtuig te verdelen. De derde en onderste laag bestaat uit een soort schuim en dient als isolatiemateriaal.
Kort fragment dat laat zien hoe snel een bevroren druppel ontdooit wanneer het op het nieuwe materiaal ligt. © The Varanasi Research Group
Sprayen
Volgens de onderzoekers zijn de materialen gebruikt voor het antivriessysteem niet duur en makkelijk verkrijgbaar. Ze kunnen laag voor laag worden gesprayd op een vliegtuig, de bladen van een windturbine of op hoogspanningslijnen. In een aantal testen is het materiaal al succesvol gebleken.
Het team wil in het vervolg testen of het materiaal op de lange termijn nog net zo effectief is, maar wat de onderzoekers betreft kan het nu al worden toegepast op sommige oppervlakken.
Bronnen: Science Advances, MIT News, New Atlas
Ben je geïnteresseerd in de wereld van wetenschap & technologie en wil je hier graag meer over lezen? Bestel dan hier ons nieuwste nummer. Abonnee worden? Dat kan hier!