استفاده از نانوذرات مغناطیسی برای جلوگیری از یخ‌زدگی هواپیماها توسط محقق ایرانی در دانشگاه هوستون
به گزارش گروه علم و فناوری آنا به نقل از GizMag، مشکل اساسی یخ‌زدگی این است که زمانی که قطرات آب منجمد یا فراسرد می‌شوند، به سطح شیئی برخورد می‌کنند، به آن می‌چسبند و در نتیجه قطرات بیشتر و بیشتری به این مجموعه اضافه می‌شوند. برای از بین بردن این سطح یخی، نیاز به ذوب کردن یخ، شکستن یا انحلال آن است که آن هم در وهله اولی که یخ به شیء می‌چسبد، به هیچ عنوان امکان‌پذیر نیست.
فرا سرمایش فرایندی است که در آن مایعات، طی سرد شدن سریع، به دمایی پایین‌تر از نقطه انجماد معمولی خود می‌رسند، بدون این که منجمد شوند. مایع فراسرد حالتی شبه‌پایدار دارد و با اضافه کردن مقدار بسیار کمی از جامد یا در صورت تشکیل یک کریستال کوچک بر جداره ظرف محتوی آن، بی‌درنگ شروع به انجماد می‌کند. انرژی گرمایی آزاد شده در این فرایند انجماد، دمای مخلوط مایع و جامد را بالا می‌برد و حداکثر به دمای انجماد معمولی می‌رساند.
حال تیم تحقیقاتی دانشگاه هوستون به رهبری هادی قاسمی، از دپارتمان مهندسی مکانیک این دانشگاه، راهکاری برای این مشکل ارائه داده‌اند. به گفته قاسمی، سطوح «icephobic»، سطوحی با توانایی دفع یخ و یا جلوگیری از تشکیل یخ به دلیل ساختار توپوگرافی خاص، یکی از راهکارهایی است که در گذشته ارائه شده است اما این سطوح در دمای انجماد خیلی پایین و قدرت چسبندگی بالای یخ، آسیب می‌بینند و در ضمن هزینه ساخت آنها هم بسیار بالاست.
وی می‌گوید: «برای برطرف کردن این مشکل، تیم ما "سطح لغزنده مغناطیسی" یا MAGSS را تولید کرده است که یک ماده است که از یک سمت پوشش مغناطیسی دارد و از سمت دیگر، با یک لایه نازک از مایع مغناطیسی ساخته‌شده از نانوذرات اکسید آهن معلق پوشیده شده است که این دو سمت به همدیگر نیرو وارد می‌کنند. در نتیجه زمانی که یک قطره آب به سمت این مایع مغناطیسی برخورد می‌کند، این مایع مانی را شکل می‌دهد که مانع چسبیدن قطره آب به سطح می‌شود و خیلی سریع قبل از این که روی سطح بنشیند از روی آن لیز می‌خورد».
به گفته این تیم تحقیقاتی، MAGSS مزیت‌های بسیاری نسبت به تکنیک‌های معمول دارد زیرا می‌تواند در دماهای بسیار پایین و نزدیک به منفی 29 درجه فارنهایت یا منفی 34 درجه سانتی‌گراد مانع از یخ‌زدگی روی سطحش بشود. در حالی که روش‌های معمول فقط تا دمای منفی 25 جواب می‌دهد.
مترجم: نسترن صائبی
انتهای پیام/