Os revestimentos repelentes de gelo já existem há algum tempo, mas até agora eram muito sensíveis e se separavam rapidamente das superfícies que deveriam proteger. Uma equipe de pesquisa liderada por Anna Maria Coclite e Gabriel Hernández Rodríguez, do Instituto de Física do Estado Sólido da Universidade de Tecnologia de Graz (TU Graz), conseguiu agora remediar esta deficiência. Eles desenvolveram um revestimento altamente repelente ao gelo que adere a uma ampla variedade de materiais e é muito resistente à abrasão.

O artigo da equipe foi publicado na revista ACS Applied Materials &Interfaces .

Os pesquisadores alcançaram esse progresso usando uma tecnologia de fabricação chamada deposição química iniciada de vapor (iCVD). Isto torna possível que um material primário fortemente adesivo faça a transição gradual para o composto repelente de gelo.

Esta transição contínua é conseguida aplicando os dois materiais como uma mistura gasosa variável à superfície a ser revestida. Inicialmente, a mistura gasosa consiste puramente no material primário, mas a proporção do material repelente ao gelo aumenta continuamente durante a aplicação, de 0 a 100%. O resultado é um revestimento com uma parte inferior fortemente adesiva e uma parte superior que evita a aderência dos cristais de gelo.

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O alinhamento aleatório das moléculas cria um efeito repelente de gelo

Durante seus experimentos, Coclite e Hernández Rodríguez descobriram a base da propriedade repelente ao gelo do revestimento.

“O material repelente de gelo consiste em moléculas alongadas que aderem ao primer na orientação vertical ou horizontal”, explica Hernández Rodríguez. “Quanto mais espesso aplicávamos o material, mais aleatória se tornava a alternância entre moléculas verticais e horizontais. E quanto mais aleatória a disposição na superfície, maior era o efeito repelente de gelo.” Este mecanismo era anteriormente desconhecido.

É concebível uma ampla gama de aplicações para este novo tipo de revestimento, por exemplo na indústria da aviação. “Tal revestimento poderia acelerar o degelo das aeronaves e usar menos anticongelante”, diz Coclite. Sensores expostos ao clima perturbados pelo gelo também poderiam se beneficiar desse revestimento.

Mais informações: Gabriel Hernández Rodríguez et al, Revestimentos de polímero gradiente icefóbicos depositados via iCVD:uma nova abordagem para controle e mitigação de gelo, ACS Applied Materials &Interfaces (2024). DOI:10.1021/acsami.3c18630
Fornecido pela Universidade de Tecnologia de Graz