Innovador revestimiento contra el hielo

Salto de desarrollo logrado mediante el uso de deposición química en fase vapor iniciada

29.02.2024
Lunghammer - TU Graz

TU Graz, Gabriel Hernández Rodríguez, revestimiento icefóbico

El material retrasa la formación de cristales de hielo y reduce la adherencia de las capas de hielo. Gracias a un innovador método de producción, el revestimiento es muy robusto y se adhiere a numerosas superficies.

Los recubrimientos que repelen el hielo existen desde hace tiempo, pero hasta ahora eran muy sensibles y se desprendían con bastante rapidez de las superficies que debían proteger. Un equipo de investigadores 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 conseguido subsanar esta deficiencia. Han desarrollado un recubrimiento altamente repelente al hielo que se adhiere a una gran variedad de materiales y es muy resistente a la abrasión.

Transición gradual de los dos componentes

Los investigadores lograron este avance utilizando una tecnología de fabricación denominada deposición química en fase vapor iniciada (iCVD). Esto hace posible que un material de imprimación fuertemente adhesivo transite gradualmente hacia el compuesto repelente del hielo. Esta transición progresiva se consigue aplicando los dos materiales como una mezcla gaseosa cambiante a la superficie que se va a recubrir. Inicialmente, la mezcla gaseosa consiste únicamente en el material de imprimación, pero la proporción del material repelente al hielo aumenta continuamente durante la aplicación, desde el 0% hasta el 100%. El resultado es un revestimiento con una cara inferior fuertemente adhesiva y una cara superior que impide que se adhieran los cristales de hielo.

La alineación aleatoria de las moléculas crea un efecto repelente del hielo

Durante sus experimentos, Anna Maria Coclite y Gabriel Hernández Rodríguez descubrieron en qué se basa la propiedad repelente al hielo de su recubrimiento. "El material repelente del hielo está formado por moléculas alargadas que se adhieren a la imprimación en orientación vertical u horizontal", explica Gabriel Hernández Rodríguez. "Cuanto más grueso aplicábamos el material, más aleatoria era la alternancia entre moléculas verticales y horizontales. Y cuanto más aleatoria era la disposición en la superficie, mayor era el efecto repelente del hielo". Este mecanismo era desconocido hasta ahora. Los resultados se publicaron en la revista ACS Applied Material and Interface.

Posibles aplicaciones en aviación y tecnología de sensores

Este nuevo tipo de recubrimiento puede tener múltiples aplicaciones, por ejemplo en la industria aeronáutica: "Un recubrimiento de este tipo podría acelerar el deshielo de los aviones y utilizar menos anticongelante", afirma Anna Maria Coclite. Los sensores expuestos a la intemperie que se ven alterados por el hielo también podrían beneficiarse de este recubrimiento.

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