Met behulp van nanotechnologie, onderzoekers creëren nieuwe vliegtuigcoatings die water afstoten en de vorming van ijs stoppen.

Wanneer ijs zich ophoopt op vliegtuigoppervlakken, het verstoort vluchtschema's en laat passagiers gestrand op luchthavens terwijl ze wachten tot hun vliegtuig ijsvrij is. Maar een ernstiger en mogelijk dodelijker gevolg is het vermogen om de functie van de vleugels van een vliegtuig ernstig te schaden, propellers, ventilatieopeningen en andere vitale onderdelen.

Er werd een internationaal onderzoeksconsortium gevormd om het uitdagende probleem van ijsvorming op vliegtuigoppervlakken aan te pakken. Dankzij het EU-project PHOBIC2ICE, de partners werken aan verschillende technieken die oppervlaktematerialen ijsfoob maken.

Coatings die nee zeggen tegen water en ijs

Het huidige probleem van ijsvorming ligt in de aard van aluminium oppervlakken waardoor waterdruppels eraan kunnen blijven kleven. Dus, bij koud en vochtig weer, ijzige deeltjes hechten zich aan het vliegtuig. De onderzoekers richten zich nu op het voorkomen van ijsvorming door superhydrofobe coatings op vliegtuigen aan te brengen. Hun oplossing is een experimentele coating met nanodeeltjes die ervoor zorgt dat aluminium water afstoot en ijsvorming voorkomt.

"Nanodeeltjes creëren pieken, en er zit lucht tussen hen in, " legt Bartlomiej Przybyszewski uit, een materiaalwetenschapper van projectcoördinator Technology Partners Foundation. De lucht zorgt ervoor dat het water niet kan binnendringen, en zo rolt het water gewoon van het oppervlak.

Bij het ontwikkelen van hun innovatieve technologie, de onderzoekers hebben zich laten inspireren door de natuur. specifiek, het geheim zit in de bladeren van de lotusplant, waarvan de nanoscopische oppervlaktetextuur niet toestaat dat ze nat worden - of zelfs vuil!

Testoppervlakken in windtunnels

Ze testen ook de effectiviteit van de coatings met behulp van een icing-windtunnel. Door slechte weersomstandigheden in de tunnel te simuleren, de onderzoekers kunnen zien hoe ijs zich vormt op vliegtuigoppervlakken. Door er water in te spuiten ontstaat er een ijswolk in de tunnel. Het water wordt afgekoeld tot onder het vriespunt, zonder bevroren te zijn, en landt dan op de vliegtuigoppervlakken, waar het bevriest bij een botsing.

Maar er moet niet alleen rekening worden gehouden met ijs. Materiaalwetenschapper Elmar Bonaccurso van Airbus Central R&T beschrijft waar het team naar streeft:"Als industrie, we moeten ervoor zorgen dat deze coatings niet alleen effectief zijn tegen ijsvorming, maar ook bestand tegen weersinvloeden zoals zand als we door een zandstorm willen vliegen, regen als we door wolken willen gaan, en ultraviolette stralen."

De prestatie van het project is een positieve stap in de richting van het verminderen van het energieverbruik en de milieu-impact van de huidige ontdooiprocessen. De onderzoekers werken aan het duurzamer maken van de coatings, en daardoor economisch rendabeler.

Door zijn prestaties, PHOBIC2ICE (Super-IcePhobic Surfaces to Prevent Ice Formation on Aircraft) boekt vooruitgang op weg naar een toekomst waarin frequente de-icing-procedures op luchthavens niet langer nodig zullen zijn. Dit zal helpen om de kosten te verlagen, vervuiling en vluchtvertragingen.