Belægningsforskning har til formål at forbedre afisning af fly

Ingeniører ved UBC Okanagan har samarbejdet med forskere fra University of Toronto for at skabe et betydeligt gennembrud inden for afisningsteknologi.

Deres seneste forskning, offentliggjort i denne måneds udgave af Nature Communications , undersøger et smart, hybridt - hvilket betyder passivt og også aktivt - afisningssystem, der fungerer ved at kombinere en grænsefladebelægning med en isdetekterende mikrobølgesensor.

Denne belægning integrerer sensorerne i materialet, mens den gør det muligt for varme at løsne is uden behov for, at en person eller maskine fysisk smelter den, forklarer UBCOs Dr. Mohammad Zarifi.

"Mange af os har haft den ulykke at sidde på et fly og vente på, at det bliver afiset, mens vi bekymrer os om at misse et tilslutningsfly," siger Dr. Zarifi, lektor ved UBCO's School of Engineering og medforfatter af rapporten. "Vores nye teknologi tager en hybrid tilgang ved at tilføje sensorer i en isafvisende belægning, der nemt kan tilføjes til fly- eller vindmøllevinger."

Dr. Zarifi forklarer, at uønsket isophobning er problematisk med mange vedvarende energiteknologier såsom vindmøller og vandkraftdæmninger, luftfart og kraftoverførsel. Isafbødningsstrategier kan opdeles i enten aktive eller passive metoder. Aktiv afisning involverer en ekstern energitilførsel, der bruges til at fjerne isen, typisk gennem termiske, kemiske eller mekaniske metoder. I modsætning hertil reducerer passiv afisning enten isdannelseshastigheden, sænker vedhæftningsstyrken mellem is og overfladen eller begge dele.

"Ingen af ​​ruten til en isfri overflade ses som en kur-alle i dag, da aktive afisningsmetoder udnytter betydelig energi, men passive afisningsbelægninger kan ikke holde en overflade isfri i det uendelige," tilføjer han. "Et hybridsystem, der kombinerer passive og aktive afisningsteknologier, kan være en attraktiv løsning på problemerne med isdannelse."

Dette er grunden til, at sensoren - som lever under belægningen, der vil blive påført en turbine eller et fly - kunne være en game-changer. Sensoren fungerer som en isdetektor og beder de indbyggede varmelegemer om at smelte isen automatisk.

Dette skaber en væsentlig forbedring af energieffektiviteten og er det, der adskiller denne seneste innovation fra eksisterende tilgange, siger Zahra Azimi Dijvejin, doktorand og hovedforfatter af undersøgelsen.

"Den hybride tilgang giver operatøren mulighed for hurtigt og præcist at overvåge udstyret bæredygtigt," siger hun. "Udstyret skal ikke tøs unødigt - for at undgå slid og spild af energiforbrug - fordi sensorerne kan bestemme behovet."

Sensorerne, som er integreret i innovative materialer, kunne holde overflader isfri uden behov for yderligere kemikalier eller energikrævende metoder.

"Vi bevæger os fra vores eksperimenteringsfase til brug i det virkelige liv og har set teknologien holde til barske forhold," forklarer Dr. Zarifi. "Vi arbejder i øjeblikket med canadiske turbineproducenter for at inkorporere teknologien til den kommende vinter." + Udforsk yderligere

Forskning fjerner kulden fra isdannelse på fly og vindmøller