- Разработан исследовательской группой Южной Кореи под руководством профессоров Ким Хён Су и Юн Дон Ки
- Это стало возможным благодаря равномерному нанесению рисунка из золотых наностержней
- Разработка противообледенительных и льдоудаляющих поверхностей позволит сэкономить энергию
Профессор Ким Хён Су (слева) с кафедры машиностроения KAIST и докторант Пхён Чон Су проводит эксперименты [Фото предоставлено KAIST]
Корейские ученые разработали технологию пленочного покрытия, которая предотвращает обледенение даже без периодического применения нагревательных проводов, спреев и масел, а также изменения конструкции подложки на промышленных объектах.
KAIST (Korea Advanced Institute of Science and Technology) объявил 3 января, что совместная исследовательская группа во главе с Ким Хён Су, профессора машиностроения, и Юн Дон Ки, профессора химии, разработала базовую технологию, которая позволяет нанести в форме квадранта равномерный рисунок из золотых наностержней, тем самым получив противообледенительно-льдоудаляющую поверхность.
В последнее время было проведено множество исследований по контролю свойств поверхностей целевого объекта с использованием различных методов нанесения покрытий, и большое внимание привлек метод формирования рисунка из функциональных наноматериалов. Среди них золотые наностержни (GNR) считаются одним из перспективных наноматериалов благодаря их стабильным и уникальным свойствам биосовместимости, химической стабильности, относительной простоте синтеза и поверхностному плазмонному резонансу. В настоящее время, чтобы максимизировать производительность золотых наностержней, очень важно получить высокий уровень однородности пленки осаждения и выравнивания золотых наностержней. Реализация этого по-прежнему остается большой проблемой, которую предстоит решить.
Результаты испытаний противообледенительной пленки, разработанной исследовательской группой KAIST [Фото предоставлено KAIST]
Исследовательская группа использовала нанокристаллы целлюлозы (CNC), функциональный наноматериал нового поколения, который можно легко получить из природы. Ей удалось разработать пленку из золотых наностержней, которая равномерно выравнена по всей площади покрытия в виде кругов, собирая золотые наностержни и равномерно высушивая их на квадрантном шаблоне из нанокристалла целлюлозы. Золотая наностержневая пленка с высокой однородностью и выравниванием, полученная в этом исследовании, показала улучшенную характеристику в части плазмонной оптики и фототермии по сравнению с обычными пленками «кофейного кольца». Исследовательская группа экспериментально доказала, что она может предотвратить образование льда и даже удалить его при облучении лишь видимым светом.
«Эту технологию можно реализовать на пластиковых и гибких поверхностях, поэтому, если использовать ее для наружных материалов и пленок, они будут генерировать собственную тепловую энергию» - сказал профессор Ким.
«Мы сможем добиться энергосберегающего эффекта за счет независимого сбора тепловой энергии в различных областях, таких как удавление льда на самолетах, с окна жилых / коммерческих помещений и автомобили, что является большой проблемой в зимнее время» - добавил он.
Результаты исследования опубликованы в онлайн-издании международного журнала Nature Communications 8 декабря прошлого года.
Корреспондент Ку Бон Хёк