混合型防霜表面材料可在数天内阻止机翼和电线上的冰霜积聚

关于混合型防霜表面材料可在数天内阻止机翼和电线上的冰霜积聚的核心内容如下：

研究成果

• 研发机构：美国西北大学
  
• 成果：一种混合型防霜表面材料，能持续数天阻止霜在飞机机翼、电线等表面的积聚。
  

技术细节

• 宏纹理表面：通过几何形状变化消除霜积聚。
  
• 氧化石墨烯：结合二维材料氧化石墨烯，利用其吸附水蒸气的特性，阻止水蒸气结冰。
  
• 效能：在高过饱和度环境下长时间抵抗霜的形成，效能远超当前最先进的防霜涂层达1000倍。
  
• 耐用性：具备抗裂与抗划痕能力，遭受刮擦或破裂后仍能维持性能表现。
  

灵感来源

• 树叶观察：树叶凹陷的叶脉上不易结霜，凸面区域霜冻较多。
  
• 初始研究：2020年研发出新型表面的初始版本，通过构建毫米级结构模拟树叶几何特征，实现80%的霜冻减少效果。
  

应用前景

• 飞机机翼：防止霜冻积聚，关乎飞行安全。
  
• 电线：减少霜冻、结冰对电力供应的影响，如2021年德克萨斯州电力危机。
  
• 其他应用：汽车挡风玻璃、冷冻柜等，具有各自的特殊挑战与需求。
  

制造与应用

• 成本与制造：成本低廉，可利用传统3D打印机进行生产。
  
• 可扩展性：具备良好的可扩展性，易于制造与应用。
  

优势与影响

• 安全性：提高安全性，减少因霜冻积聚导致的机械故障。
  
• 能耗：降低能耗，减少维护时间和成本。
  
• 使用寿命：延长材料使用寿命，增强可持续性。
  

研究资助与发表

• 资助：得到美国国家科学基金会的部分资助。
  
• 发表：研究成果已在《科学进展》期刊上发表。
  

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