طريقة جديدة لإزالة تراكم الجليد بدون طاقة أو مواد كيميائية
 

من أجنحة الطائرات إلى خطوط الطاقة الكهربائية إلى الشفرات العملاقة لتوربينات الرياح ، يمكن أن يتسبب تراكم الجليد في مشاكل تتراوح من الأداء الضعيف إلى الفشل الكارثي. لكن منع هذا التراكم يتطلب عادة أنظمة تدفئة كثيفة الطاقة أو بخاخات كيميائية ضارة للبيئة.
الآن ، طور الباحثون في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا طريقة سلبية تمامًا تعمل بالطاقة الشمسية لمكافحة تراكم الجليد.

النظام بسيط بشكل ملحوظ ، يعتمد على مادة من ثلاث طبقات يمكن تطبيقها أو رشها على الأسطح المراد معالجتها. فهو يجمع الإشعاع الشمسي ، ويحوله إلى حرارة ، وينتشر الحرارة حوله بحيث لا يقتصر الذوبان على المناطق المعرضة مباشرة لأشعة الشمس. وبمجرد تطبيقها ، لا يتطلب الأمر اتخاذ أي إجراء أو مصدر طاقة إضافي.
ويمكنه أيضًا القيام بأعمال إزالة الجليد ليلاً باستخدام الإضاءة الاصطناعية.

تم وصف النظام الجديد اليوم في مجلة 'ساينس أدفانسز' ، وذلك في ورقة قدمها أستاذ مشارك في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا للهندسة الميكانيكية ، كريبا فاراناسي ، وما بعد الحاصلين على الدكتوراة سوسميتا داش وجوليت دي رويتر.

يقول فاراناسي: 'تعتبر عملية التثقيب مشكلة كبرى بالنسبة للطائرات ، وتوربينات الرياح ، وخطوط الكهرباء ، ومنصات النفط البحرية ، والعديد من الأماكن الأخرى'.
'الطرق التقليدية للالتفاف حولها هي البخاخات لإزالة الجليد أو عن طريق التسخين ، ولكن تلك المشاكل لها'.مستوحاة من الشمس

تستخدم بخاخ إزالة الجليد المعتادة للطائرة وغيرها من التطبيقات مادة الإثيلين جلايكول ، وهي مادة كيميائية غير صديقة للبيئة. لا ترغب شركات الطيران في استخدام التدفئة النشطة ، لأسباب تتعلق بالتكاليف والأمان.
وقد قام فاراناسي وباحثون آخرون بالتحري عن استخدام الأسطح فائقة الهدر لمنع التثبيط السلبي ، ولكن هذه الطلاء يمكن أن يضعف من تكوين الصقيع ، والذي يميل إلى ملء القوام المجهرية التي تعطي السطح خواصه المتدلية.

ويؤدي التجمد المحكوم بقطرات الماء إلى درجة حرارة فائقة إلى -17 درجة مئوية ، مما يؤدي إلى تغير طور مرحلتين ، أي النضج والتجميد.
وكخط بديل ، كان فاراناسي وفريقه يعتبرون الطاقة المنبعثة من الشمس. لقد أرادوا أن يروا ، كما يقول ، 'هل هناك طريقة لالتقاط هذه الحرارة واستخدامها في مقاربة سلبية'
ووجد الفريق أنه ليس من الضروري إنتاج حرارة كافية لإذابة الجزء الأكبر من الجليد. كل ما نحتاجه هو الطبقة الحدودية ، حيث يلتقي الجليد مع السطح ، ليذوب بما يكفي لإنشاء طبقة رقيقة من الماء ، مما يجعل السطح زلقًا بما يكفي بحيث ينزلق الجليد تمامًا.
هذا ما حققه الفريق مع المواد ذات الثلاث طبقات التي طوروها.
https://phys.org/news/2018-08-ice-bu...chemicals.html