Os aeroportos são movimentados, especialmente durante o inverno. À medida que os passageiros esperam para embarcar, os atrasos aumentam quando os aviões precisam ser inundados com milhares de galões de fluidos de degelo que os ajudam a combater o inverno gelado. Mas assim que o avião decola, a maior parte do líquido desaparece da superfície da aeronave e acaba poluindo córregos e lagos de água doce.
Em um esforço para tornar um produto mais eficiente e imune ao gelo para indústrias e consumidores tão exigentes, Sushant Anand, professor assistente de engenharia mecânica da UIC, e Rukmava Chatterjee, Ph.D. da UIC. estudante, desenvolveram uma alternativa mais duradoura aos descongeladores convencionais. Eles dizem que também pode beneficiar outras indústrias.

"Questionamos a vida útil dos crioprotetores e procuramos novas maneiras de aumentar sua eficácia", disse Anand. "Os glicóis se dissolvem muito rápido na água e são lavados antes do avião decolar, e é um problema sério que custa centenas de milhões de dólares - a maioria dos quais literalmente acaba no ralo. Pensamos, por que não melhorar esses produtos químicos eles mesmos, e fazer alternativas que podem durar mais tempo, sendo mais bioamigáveis. E foi isso que acabamos fazendo."

Para cumprir seu objetivo, os pesquisadores desenvolveram uma extensa família de mais de 80 revestimentos anticongelantes, que podem ser classificados como soluções poliméricas, emulsões, cremes e géis. As formulações podem ser facilmente aplicadas em alumínio, aço, cobre, vidro, plástico ou qualquer superfície industrial sem pré-condicionamento ou tratamentos de superfície caros.

“Nossos revestimentos são um pacote completo que pode retardar a formação de geada por longas horas e, simultaneamente, fazer com que qualquer gelo formado em sua superfície seja facilmente derramado por uma brisa suave ou pela simples inclinação do substrato”, disse Chatterjee.

Seu trabalho é relatado em um Materiais Avançados artigo intitulado "Uma família de revestimentos resistentes ao gelo e gelofóbicos".

Os revestimentos são uma família de formulações baseadas em materiais de mudança de fase e revestimentos multifuncionais que podem adaptar a adesão de incrustações sólidas em superfícies funcionais, variando de gelo a bactérias, independentemente da estrutura e química do material inerente. Isso foi projetado regulando como os produtos químicos são lixiviados do sistema de material e criando uma camada de superfície lubrificante que é escorregadia e não congelante por natureza.

Os géis anticongelantes também são transparentes, o que é fundamental para aplicações como sinais de trânsito, luzes de pista que auxiliam os pilotos durante os pousos, para-brisas automotivos ou janelas de edifícios.

“Imagine revestir seu smartwatch com nosso gel que pode inibir o acúmulo de gelo nos negativos frios, evitando simultaneamente qualquer contaminação bacteriana”, disse Chatterjee.

“Como nossos sprays anticongelantes são bio-amigáveis ​​e antibacterianos, até pensamos que há potencial para usá-los na agricultura para evitar que as plantações sejam arruinadas por geadas severas”, disse Anand. "Mas isso é um sonho, e precisamos fazer mais estudos para ver se haverá algum efeito adverso a longo prazo nas plantas."

Um pedido de patente mundial intitulado "Composições e Métodos para Inibir a Formação de Gelo em Superfícies" foi apresentado pelo Escritório de Gerenciamento de Tecnologia da UIC.

"Existe um grande potencial nesses materiais para muitas aplicações, e acho que o dia em que as versões comerciais de nossos materiais serão lançadas está cada vez mais próximo", disse Anand.

Os membros do Anand Research Group Hassan Bararnia e Umesh Chaudhuri colaboraram com Chatterjee nos experimentos. + Explorar mais

Os materiais podem atrasar o congelamento até 300 vezes mais do que os revestimentos antigelo existentes