Мотыльки подсказали решение проблемы с обледенением

10 ноября 2020 года | Международная

При полёте в атмосфере, содержащей переохлаждённые капли воды, на поверхностях самолёта может отмечаться обледенение. При столкновении с машиной эти капельки быстро кристаллизуются, образуя ледяные наросты различной формы и размеров. Естественно, что обледенение чрезвычайно опасно: оно лишает судно устойчивости полёта, снижает его управляемость, искажает показания приборов и так далее. Изменение климата добавляет проблемы для полётов: установлен факт обледенения самолётов и на малых высотах. На 100% от обледенения не страхует даже обработка специальными реагентами. Возможно, новая технология, предложенная вьетнамскими учёными, поможет решению серьёзной проблемы.

И вновь уже в который раз на помощь человеку пришла природа. В этот раз учёных на открытие противообледенительной поверхности вдохновили глаза мотылька. Мотыльки — небольшие бабочки — обладают хорошо развитыми, сложными, фасеточного типа глазами, которые состоят из большого числа (до 27 000) омматидиев. Омматидии имеют вид узких, сильно вытянутых конусов, сходящихся вершинами в глубине глаза, а основаниями образующих его сетчатую поверхность.

Учёные смоделировали из кварца сложную прозрачную структуру «мотылькового глаза». Далее сетчатая поверхность была покрыта парафином, чтобы изолировать её от воздействия внешней среды, холодной и влажной. Парафин выбрали из-за его свойств: низкая теплопроводность, лёгкость, водоотталкивающие способности. Неисчислимое количество воздушных конусов внутри наноструктуры «глаза» дополнительно способствовало задержке теплопередачи, что в совокупности со слоем парафина на поверхности привело к увеличению времени замерзания капель воды, попавших на поверхность «глаза».

Изобретение протестировали при разных температурах окружающей среды. Разработчики заявили, что их ноу-хау выделяется отличными эксплуатационными антиобледенительными характеристиками. Они также уверяют, что благодаря прозрачности, инновационный материал может найти применение не только в авиации, но и в системах передачи энергии и транспортных средствах, работающих в суровых климатических условиях, и, возможно, при создании очков (это будет ценно для людей, носящих очки, особенно во время морозов). Подробно об исследовании сообщается на сайте AIP Publishing.

— Источник цитирования