p (Phys.org) —Os pesquisadores demonstraram que os cristais de gelo crescem ao longo de linhas retas de uma forma controlada em superfícies microgrooved. Em comparação com a formação aleatória de cristais de gelo em superfícies lisas, o gelo nas superfícies microgulhadas se forma mais lentamente e derrete mais rapidamente, o que poderia levar a melhores métodos de anticongelante e de degelo. A formação de gelo é atualmente um grande problema em uma ampla variedade de áreas, incluindo painéis solares, sistemas de refrigeração, sistemas de transmissão de energia, e aeronaves, e a nova superfície pode ajudar a reduzir o acúmulo de gelo nesses sistemas. p Os pesquisadores, Ching-Wen Lo, Venkataraman Sahoo, e Ming-Chang Lu na National Chiao Tung University em Taiwan, publicaram um artigo sobre as superfícies para controlar a formação de gelo em uma edição recente da ACS Nano .

p "No trabalho, demonstramos o controle da nucleação do gelo e da cinética de crescimento do cristal de gelo ao manipular a escala de rugosidade local, "Lu disse." O controle da nucleação e do confinamento da cinética de crescimento do gelo pode melhorar os desempenhos anticongelante e de degelo em uma superfície. Prevemos que o conceito pode abrir caminho para o desenvolvimento de novas superfícies anti-gelo projetadas. "

p A ideia-chave por trás das superfícies microguladas é que os cristais de gelo se formam preferencialmente, ou "nucleado, "nos microgrooves. Portanto, ao ajustar a forma e o número de microgrooves, os pesquisadores conseguiram controlar a formação de cristais de gelo na superfície. Eles mostraram que a formação de gelo em uma superfície especial em forma de V leva mais tempo para cobrir a superfície e derrete mais rápido em comparação com o gelo que se forma em superfícies lisas.

p Este não é o primeiro tipo de superfície anti-gelo a ser desenvolvido. Nos últimos anos, pesquisadores têm projetado superfícies super-hidrofóbicas em esforços para prevenir a formação de gelo. Uma vez que as superfícies superhidrofóbicas repelem a água, eles também têm "fobia de gelo, "exibindo menor adesão de gelo do que superfícies normais. No entanto, em temperaturas muito baixas, a maioria dessas superfícies ainda apresenta formação de gelo. Quando o gelo se acumula e cobre toda a superfície, a superfície perde sua propriedade de gelo-fóbica. Uma das vantagens das novas superfícies microgrooved é que podem controlar a formação de gelo devido ao gelo.

p Uma superfície que pode reduzir o acúmulo de gelo tem o potencial de impactar uma ampla variedade de áreas. Os efeitos negativos do gelo incluem a redução da eficiência dos painéis solares e sistemas de refrigeração, danificar o isolamento elétrico em sistemas de transmissão de energia, comprometendo a segurança da aeronave, e prejudicando as safras agrícolas.

p "Uma das aplicações é para aliviar o problema de congelamento em painéis solares, "Lu disse." O acúmulo de gelo e neve nos painéis solares pode deteriorar sua eficiência de conversão de energia. Nosso plano futuro é projetar uma superfície com controle total do processo de formação de gelo, incluindo nucleação, crescimento de cristal, e gelo se espalhando. "

p Compreender e controlar a formação de gelo pode até ajudar a resolver o problema do derretimento das geleiras.

p "Além disso, o objetivo final da pesquisa é ter controle total do processo de formação de gelo, "Lu disse." O insight aprendido com este trabalho pode ser aplicado para aliviar o impacto adverso causado pelo aquecimento global, por exemplo, a perda de mantos de gelo. " p © 2017 Phys.org