科學家開發石墨烯複合材料以簡化除冰
在測試中,實驗室在華氏零下4度的環境中從靜止直升機旋翼葉片上融化了厘米厚的冰塊。當施加一個小電壓時,塗層將表面電熱(稱為焦耳加熱)傳遞給表面,從而使冰融化。
通過解開納米管商業化生產的納米帶,具有高導電性。該實驗室並沒有試圖生產大量昂貴的石墨烯,而是幾年前確定複合材料中的納米帶將通過材料進行互連和導電,其載荷比傳統需要的要低得多。
以前的實驗表明,薄膜中的納米帶可以用來除冰雷達穹頂甚至玻璃,因為這些薄膜對眼睛來說可以是透明的。
將這種複合材料應用於機翼可以節省時間和金錢,因為現在用於除冰飛機的乙二醇基化學品對環境也不好。
在實驗室測試中,納米帶不超過複合材料的5%。由直升機製造商提供的一段轉子葉片上鋪了一層薄薄的複合材料; 然後他們更換用作轉子葉片前緣的導熱鎳磨損套筒。能夠將複合材料加熱到華氏200度以上。
萊斯大學的一個直升機轉子冷卻至零下4華氏度的實驗室測試表明,一層薄的納米帶注入環氧樹脂可以用作除冰劑。嵌入在上述樣品中的磨損護罩和刀片之間的複合材料在施加電力時加熱,使冰融化。該材料可能適用於保持航空器,風力渦輪機和輸電線路不結冰。(信貸:旅遊集團/萊斯大學)
對於運動中的機翼或葉片,首先在被加熱的複合材料和表面之間形成的薄薄的水層應足以使冰塊鬆動並使其不會完全融化而脫落。複合材料在高達接近600華氏度的溫度下保持強勁。
塗層還可以幫助保護飛機免受雷擊,並提供額外的電磁屏蔽層。
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