Los científicos de la Universidad de Rice incorporaron epoxi infundido con nanocintas de grafeno en una sección de la pala del helicóptero para probar su capacidad para eliminar el hielo mediante el calentamiento Joule. Crédito:Tour Group / Rice University
Una fina capa de nanocintas de grafeno en epoxi desarrollada en la Universidad de Rice ha demostrado ser eficaz para derretir hielo en la pala de un helicóptero.
El recubrimiento del laboratorio Rice del químico James Tour puede ser un descongelador en tiempo real efectivo para aviones, turbinas de viento, líneas de transmisión y otras superficies expuestas al clima invernal, según un nuevo artículo de la revista American Chemical Society Materiales e interfaces aplicados de ACS .
En pruebas, el laboratorio derritió hielo de un centímetro de espesor de la pala del rotor de un helicóptero estático en un entorno de menos 4 grados Fahrenheit. Cuando se aplicó un pequeño voltaje, el recubrimiento entregó calor electrotérmico, llamado calentamiento Joule, a la superficie, que derritió el hielo.
Las nanocintas producidas comercialmente al descomprimir nanotubos, un proceso también inventado en Rice, son altamente conductivos. En lugar de intentar producir grandes láminas de grafeno caro, El laboratorio determinó hace años que las nanocintas en los compuestos se interconectarían y conducirían la electricidad a través del material con cargas mucho más bajas de las que se necesitaban tradicionalmente.
Experimentos anteriores demostraron cómo las nanocintas en las películas podrían usarse para descongelar las cúpulas de los radares e incluso el vidrio. ya que las películas pueden ser transparentes a la vista.
Las pruebas de laboratorio en la Universidad de Rice en una sección del rotor de un helicóptero enfriado a menos 4 grados Fahrenheit muestran que una capa delgada de epoxi infundido con nanocintas se puede usar como descongelador. El compuesto incrustado entre un escudo de abrasión y la cuchilla en la muestra de arriba, calentado cuando se aplicó electricidad, derritiendo el hielo. El material puede ser adecuado para mantener aeronaves, turbinas eólicas y líneas de transmisión libres de hielo. Crédito:Tour Group / Rice University
"La aplicación de este compuesto a las alas podría ahorrar tiempo y dinero en los aeropuertos, donde los productos químicos a base de glicol que ahora se utilizan para descongelar los aviones también son una preocupación medioambiental". "Dijo Tour.
En las pruebas de laboratorio de Rice, las nanocintas no eran más del 5 por ciento del compuesto. Los investigadores dirigidos por el estudiante graduado de Rice, Abdul-Rahman Raji, extendieron una fina capa del compuesto en un segmento de la pala del rotor suministrado por un fabricante de helicópteros; luego reemplazaron el manguito de abrasión de níquel, térmicamente conductivo, utilizado como borde de ataque en las palas del rotor. Pudieron calentar el compuesto a más de 200 grados Fahrenheit.
Para alas o palas en movimiento, la fina capa de agua que se forma primero entre el compuesto calentado y la superficie debería ser suficiente para aflojar el hielo y permitir que se caiga sin tener que derretirse por completo, Tour dijo.
El laboratorio informó que el compuesto se mantuvo robusto a temperaturas de hasta casi 600 grados Fahrenheit.
Como bonificación, Tour dijo, el revestimiento también puede ayudar a proteger la aeronave de los rayos y proporcionar una capa adicional de blindaje electromagnético.
