美國每年造成數(shù)十億美元的損失，包括航空旅行，基礎(chǔ)設(shè)施，發(fā)電和輸電設(shè)施的延誤和損壞，導(dǎo)致冰冷的天氣。尋找有效，耐用和環(huán)境穩(wěn)定的除冰材料一直受到堅(jiān)韌的韌性的阻礙，冰塊粘附在其上形成的材料上。

來自休斯敦大學(xué)的研究人員報(bào)告了一種新的物理學(xué)理論，稱為應(yīng)力定位，他們用它來調(diào)整和預(yù)測新材料的性質(zhì)?；谶@些預(yù)測，研究人員在Materials Horizo??ns中報(bào)告說，他們已經(jīng)創(chuàng)造了一種耐用的有機(jī)硅聚合物涂層，能夠從任何表面排斥冰。

他們寫道：“我們開發(fā)了一種新的物理概念和相應(yīng)的防冰材料，它具有極低的冰粘附性，同時(shí)具有長期的機(jī)械，化學(xué)和環(huán)境耐久性。”

Hadi Ghasemi，UH的機(jī)械工程助理教授Bill D. Cook和相應(yīng)的作者表示，這項(xiàng)研究結(jié)果提出了一種在尋找新材料時(shí)進(jìn)行反復(fù)試驗(yàn)的方法，這與材料科學(xué)向物理驅(qū)動(dòng)的方法。

“你輸入了你想要的屬性，原理將告訴你需要合成什么材料，”他說，并指出這個(gè)概念也可用于預(yù)測具有極好抗菌或其他所需特性的材料。

他在該項(xiàng)目上的合作者包括Payman Irajizad，Abdullah Al-Bayati，Bahareh Eslami，Taha Shafquat，Masoumeh Nazari，Parham Jafari，Varun Kashyap和Ali Masoudi，他們都是UH機(jī)械工程系，以及Daniel Araya，前UH教員誰現(xiàn)在在約翰霍普金斯大學(xué)應(yīng)用物理實(shí)驗(yàn)室。

Ghasemi此前曾報(bào)道開發(fā)了幾種新的防冰材料，但他說，與其他現(xiàn)有材料一樣，這些材料未能完全克服冰粘附在表面上的問題，以及機(jī)械和環(huán)境耐久性問題。他說，對壓力定位的新理解允許新材料避免這種情況。

新材料使用彈性能量定位，其中冰遇到材料，觸發(fā)從冰面上脫落的界面處的裂縫。Ghasemi說它需要很小的力才能造成裂縫; 例如，飛機(jī)表面上的空氣流動(dòng)作為觸發(fā)器。

這種材料用作噴霧，可用于任何表面，Ghasemi說測試表明它不僅機(jī)械耐用且不受紫外線的影響 - 對于面對持續(xù)陽光照射的飛機(jī)而言也很重要 - 但也不會(huì)改變飛機(jī)的空氣動(dòng)力學(xué)性能。他說，測試表明它將持續(xù)超過10年，無需重新申請。