Een dunne coating van grafeen nanoribbons in epoxy, ontwikkeld aan de Rice University, is effectief gebleken bij het smelten van ijs op een helikopterblad.

De coating van het Rice-lab van chemicus James Tour kan een effectieve realtime ontdooier zijn voor vliegtuigen, windturbines, transmissielijnen en andere oppervlakken die zijn blootgesteld aan winterweer, volgens een nieuw artikel in het tijdschrift American Chemical Society ACS toegepaste materialen en interfaces .

Bij testen, het lab smolt centimeter dik ijs van een statisch helikopterrotorblad in een omgeving van min-4 graden Fahrenheit. Wanneer een kleine spanning werd toegepast, de coating leverde elektrothermische warmte - Joule-verwarming genoemd - aan het oppervlak, waardoor het ijs smolt.

De nanolinten die commercieel worden geproduceerd door nanobuisjes open te ritsen, een proces dat ook bij Rice is uitgevonden, zijn zeer geleidend. In plaats van te proberen grote vellen duur grafeen te produceren, het lab heeft jaren geleden vastgesteld dat nanolinten in composieten met elkaar zouden verbinden en elektriciteit door het materiaal zouden geleiden met veel lagere belastingen dan traditioneel nodig was.

Eerdere experimenten lieten zien hoe de nanolinten in films kunnen worden gebruikt om radarkoepels en zelfs glas te ontdooien, omdat de films transparant kunnen zijn voor het oog.

"Het toepassen van dit composiet op vleugels kan tijd en geld besparen op luchthavens, waar de op glycol gebaseerde chemicaliën die nu worden gebruikt om vliegtuigen ijsvrij te maken, ook een milieuprobleem vormen. ' zei Tour.

In de laboratoriumtests van Rice, nanoribbons waren niet meer dan 5 procent van het composiet. De onderzoekers onder leiding van Rice afgestudeerde student Abdul-Rahman Raji verspreidden een dunne laag van het composiet op een segment van het rotorblad dat werd geleverd door een helikopterfabrikant; ze vervingen vervolgens de thermisch geleidende nikkel-schuurhuls die als voorrand op rotorbladen werd gebruikt. Ze waren in staat om de composiet te verwarmen tot meer dan 200 graden Fahrenheit.

Voor vleugels of bladen in beweging, de dunne laag water die zich eerst vormt tussen de verwarmde composiet en het oppervlak, moet voldoende zijn om ijs los te maken en eraf te laten vallen zonder volledig te hoeven smelten, zei toer.

Het laboratorium meldde dat het composiet robuust bleef bij temperaturen tot bijna 600 graden Fahrenheit.

Als bonus, toer zei, de coating kan ook helpen vliegtuigen te beschermen tegen blikseminslagen en een extra laag elektromagnetische afscherming te bieden.