今日Science最新除冰技術：用于有效大規模除冰的低界面韌性材料

【引言】

冰在表面上的積聚會對一系列商業和住宅活動產生嚴重的不利影響。因此，人們一直在努力制造防止冰積聚的涂層。通常，這些涂層的功效可通過測量力F來評估冰的特定區域A，并定義冰粘附強度τ_冰= F/A作為系統的特征性質來評估。使用τ_冰來表征去除界面冰區的冰垢所需的力。許多容易結冰的工程結構，如飛機機翼、風力渦輪機葉片和船體，其表面積可達數千平方米。所以，即使是非常憎冰的涂層，具有大表面積的結構也需要非常大的力才能將整塊冰從表面分離。因此，需要開發低界面韌性（LIT；界面韌性Γ<1?J/m²）材料，去除其大面積附著冰所需的力很低且與界面面積無關。

【成果簡介】

今日，在美國密歇根大學M. D. Thouless教授和Anish Tuteja副教授（共同通訊作者）的帶領下，報道了一類對冰具有低界面韌性的材料，導致系統中移除大面積冰（幾平方厘米或更大）所需的力較低，且與冰的面積無關。進一步證明，用這種材料制成的涂層僅憑自重就能輕易地使冰從大面積（約1平方米）上脫落。相關成果以題為“Low-interfacial toughness materials for effective large-scale deicing”發表在了Science上。

【圖文導讀】

圖1 材料的斷裂韌性

圖2 控制界面韌性圖3?LIT材料的大規模測試

文獻鏈接：Low-interfacial toughness materials for effective large-scale deicing（Science, 2019, DOI：10.1126/science.aav1266）

本文由木文韜翻譯，材料牛整理編輯。

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