Los revestimientos repelentes del hielo existen desde hace algún tiempo, pero hasta ahora han sido muy sensibles y se desprenden con bastante rapidez de las superficies que deben proteger. Un equipo de investigación dirigido por Anna Maria Coclite y Gabriel Hernández Rodríguez del Instituto de Física del Estado Sólido de la Universidad Tecnológica de Graz (TU Graz) ha logrado remediar esta deficiencia. Han desarrollado un revestimiento altamente repelente al hielo que se adhiere a una amplia variedad de materiales y es muy resistente a la abrasión.
El artículo del equipo se publica en la revista ACS Applied Materials &Interfaces. .
Los investigadores lograron este progreso mediante el uso de una tecnología de fabricación llamada deposición química de vapor iniciada (iCVD). Esto hace posible que un material de imprimación fuertemente adhesivo se transforme gradualmente en el compuesto repelente al hielo.
Esta transición continua se logra aplicando ambos materiales como una mezcla de gases cambiantes a la superficie a recubrir. Inicialmente, la mezcla de gases se compone exclusivamente del material de imprimación, pero durante la aplicación la proporción del material repelente al hielo aumenta continuamente, del 0 al 100%. El resultado es un revestimiento con una parte inferior fuertemente adhesiva y una parte superior que evita que se peguen los cristales de hielo.
La alineación aleatoria de las moléculas crea un efecto repelente del hielo
Durante sus experimentos, Coclite y Hernández Rodríguez descubrieron la base de la propiedad repelente del hielo del revestimiento.
"El material repelente al hielo está formado por moléculas alargadas que se adhieren a la imprimación en orientación vertical u horizontal", explica Hernández Rodríguez. "Cuanto más grueso aplicamos el material, más aleatoria se vuelve la alternancia entre las moléculas verticales y horizontales. Y cuanto más aleatoria es la disposición en la superficie, mayor es el efecto repelente del hielo". Este mecanismo era desconocido hasta ahora.
Para este nuevo tipo de revestimiento son concebibles una amplia gama de aplicaciones, por ejemplo en la industria de la aviación. "Un recubrimiento de este tipo podría acelerar el deshielo de los aviones y utilizar menos anticongelante", afirma Coclite. Los sensores expuestos a la intemperie y afectados por el hielo también podrían beneficiarse de este revestimiento.
Más información: Gabriel Hernández Rodríguez et al, Recubrimientos poliméricos con gradiente hielofóbico depositados mediante iCVD:un nuevo enfoque para el control y la mitigación de la formación de hielo, Interfaces y materiales aplicados ACS (2024). DOI:10.1021/acsami.3c18630
Proporcionado por la Universidad Tecnológica de Graz
