Onderzoekers werken al tientallen jaren aan het verbeteren van de anti-ijsvorming van functionele oppervlakken. IJsophoping op vliegtuigvleugels, bijvoorbeeld, kan de hefkracht verminderen, bewegende delen blokkeren en rampzalige problemen veroorzaken.

Onderzoek in het tijdschrift AIP-vooruitgang onderzoekt een unieke nanostructuur, gemodelleerd naar mottenogen, dat anti-ijsvormingseigenschappen heeft. Mottenogen zijn interessant omdat ze een duidelijk ijsfoob en transparant oppervlak hebben.

De onderzoekers fabriceerden de nanostructuur van het mottenoog op een kwartssubstraat dat bedekt was met een paraffinelaag om het te isoleren van een koude en vochtige omgeving. Paraffinewas werd gekozen als coatingmateriaal vanwege de lage thermische geleidbaarheid, gemakkelijke coating en originele waterafstotendheid.

"We evalueerden de anti-ijsvormingseigenschappen van deze unieke nanostructuur bedekt met paraffine in termen van adhesiesterkte, bevriezingstijd en het nabootsen van regenduurzaamheid, " zei Nguyen Ba Duc, een van de auteurs.

IJsaccumulatie op energietransmissiesystemen, voertuigen en schepen in een ruwe omgeving leiden vaak tot massale vernietiging en dragen bij tot ernstige ongevallen.

De onderzoekers ontdekten dat het met paraffine gecoate oppervlak van de nanostructuur van de mottenogen sterk verbeterde anti-ijsvorming vertoonde, wat het voordeel aangeeft van de combinatie van originele waterafstotendheid en een unieke warmte vertragende structuur. De paraffine bemoeide zich met het ijsvormingsproces in zowel waterdruppel- als ijsregen-experimenten.

Het aantal luchtblokken dat in de nanostructuur opgesloten zit, heeft ook bijgedragen aan het vertragen van de warmteoverdracht, wat leidt tot een toename van de bevriezingstijd van de aangehechte waterdruppels.

"We hebben ook vastgesteld dat dit unieke nanostructuurmonster geschikt is voor optische toepassingen, zoals brillen, omdat het een hoge transparantie en antireflectie-eigenschappen heeft, ' zei Ba Duc.

De hoge transparantie en antireflectie-effecten waren te wijten aan het feit dat de nanostructuur werd gemodelleerd op mottenogen, die deze transparante en antireflecterende eigenschappen hebben.