Oppervlaktetexturen als alternatieve oplossingen tegen ijsvorming

Vele sectoren kampen tijdens de wintermaanden met ijsvorming op constructies zoals gebouwen, pylonen en windturbines. Niet alleen die constructies kunnen schade oplopen, vallend ijs is natuurlijk ook gevaarlijk voor mensen. In de strijd tegen ijsvorming bestaat nu ook een relatief nieuwe piste: de bewerking van de oppervlaktetexturen, zodat druppels geen houvast meer hebben.

De klassieke processen om ijsvorming tegen te gaan, zoals verwarming, het gebruik van chemische producten en/of mechanische verwijdering, zijn duur en onpraktisch. Zeker in de luchtvaart, waar ze extra gewicht en energieverbruik betekenen. Daarom zoeken wetenschappers naar alternatieven.

Fobie voor ijs

Een nieuwe techniek is de ontwikkeling van oppervlakken die aan passieve ‘icephobicity’ leiden. Daarvoor bewerken wetenschappers de oppervlaktetexturen op micro- en nanoniveau, zodat ze superhydrofoob worden.

Dergelijke texturen hebben een watercontacthoek van meer dan 150°. Druppels die op het oppervlak vallen, kunnen zich er niet aan hechten en rollen er dus snel af.

Wat met condensatie?

Druppels kunnen echter ook ontstaan door condensatie. Hier bieden bijvoorbeeld ‘lubricant infused surfaces’ een oplossing. Deze oppervlakken zijn bedekt met een geïmmobiliseerde vloeistof, waardoor ze perfect glad zijn. Condensatiedruppels vloeien er dus snel af, en krijgen zo geen kans om te bevriezen. 

Moeder natuur als leidend voorbeeld

Superhydrofobe oppervlakken en lubricant-infused surfaces zijn veelbelovende alternatieve pistes om ijsvorming tegen te gaan. Maar er is nog verder onderzoek nodig om hun weerstand tegen abrasie (erosie door steenachtige deeltjes in water) en slijtage te verbeteren. In de natuur vinden we weliswaar al voorbeelden van superhydrofobe oppervlakken die toch sterk en taai zijn. Maar voorlopig zijn die nog moeilijk te evenaren.

Ook bij Sirris zullen we de komende jaren verder onderzoek doen naar superhydrofobe oppervlakken, met bijzondere aandacht voor anti-ijsvorming.

(Bron: Nature)

 

Meer lezen over extra functionaliteiten dankzij oppervlakte-engineering? Download gratis onze vierde whitepaper over precisieproductie.

Sign up to receive the white papers

Tags: