Высоковольтные медные пластины могут удалить до трех четвертей инея с поверхности, потребляя при этом гораздо меньше энергии, чем обычное отопление.
Самолеты обычно размораживают, распыляя на них антифриз. Яромир Халабала / Alamy
Статическое электричество способно удалить до трех четвертей инея с поверхности, что может сэкономить огромное количество энергии и миллионы тонн антифриза, который в настоящее время используется для размораживания транспортных средств.
В 2021 году Джонатан Борейко из Вирджинского политехнического университета и его коллеги случайно обнаружили, что иней приобретает естественный заряд по мере своего образования. Они использовали это естественное электрическое поле для зарядки близлежащей водяной плёнки, которая затем могла отрывать кристаллы льда от инея, действуя как естественный антиобледенитель. Однако этот эффект был незначительным и практически не влиял на иней в целом.
Реклама
Теперь Борейко и его команда разработали более эффективную систему размораживания, используя медные электроды сверхвысокого напряжения, подвешенные над покрытым инеем стеклом и медью. Эта система может удалить половину инея с поверхности примерно за 10–15 минут, а если поверхность к тому же обладает высокой водоотталкивающей способностью, то и 75%. «Вместо того, чтобы использовать изначальное напряжение инея, мы пытаемся усилить весь эффект, применяя собственное напряжение», — говорит Борейко.
Для удаления 50% инея с поверхности с помощью их метода требовался электрод, заряженный до 550 вольт, что более чем вдвое превышает напряжение электросети в большинстве стран. Однако, в отличие от электрических розеток, ток в электроде ничтожно мал, что делает его относительно безопасным. Случайное прикосновение к электроду может вызвать удар током, сравнимый с ударом электрического забора, используемого на фермах, говорит Борейко.
По словам Борейко, такой малый ток также гарантирует, что потребуется мало энергии — менее половины той, которая потребовалась бы для прямого нагрева инея.
Помимо использования на автомобильных стеклах и дорогах, быстрый и эффективный метод размораживания может также быть полезен в авиационной промышленности, где используется огромное количество антифриза для очистки крыльев самолетов ото льда, который может повлиять на летные характеристики.
«Вместо того, чтобы выливать сотни литров антифриза на крыло самолета, чтобы разморозить его во время руления, вы просто используете эту машину, которая может ездить по взлетно-посадочным полосам с помощью электрического щупа, и когда вы проводите высоковольтным щупом над крылом, она просто сдирает весь этот лед и снег», — говорит Борейко.
Малые методы DOI: 10.1002/smtd.202501143
Источник: www.newscientist.com
