Ở những vùng có mùa đông lạnh, băng có thể tích tụ trên bề mặt và gây ra tất cả các loại tàn phá. Tìm cách giữ cho ô tô, máy bay, đường xá, đường băng, cửa sổ, tấm pin mặt trời, đường dây điện và cơ sở hạ tầng khác không có băng là một lĩnh vực nghiên cứu kỹ thuật chính. Nhưng muối rất nguy hiểm cho môi trường và việc nhúng các điện cực làm nóng bề mặt đòi hỏi năng lượng.

Một bề mặt có thể loại bỏ băng thụ động có thể hiệu quả hơn và đơn giản hơn trong các ứng dụng trong thế giới thực. Lớp phủ mới của nhóm KAIST nên làm điều đó, thu ánh sáng mặt trời để tự làm nóng để loại bỏ băng.

Các nhà khoa học ở Hàn Quốc đã phát triển một lớp phủ khử băng mới làm bằng các vòng thanh nano vàng

Bộ phim được tạo thành từ các tinh thể nano cellulose (CNC) làm bazơ, có thể dễ dàng chiết xuất từ các nguồn tự nhiên, nhóm nghiên cứu cho biết. Tuy nhiên, thành phần hoạt chất là các thanh nano vàng, là các bit hấp thụ ánh sáng mặt trời và nóng lên. Thông qua một kỹ thuật sản xuất chuyên biệt, các nhà nghiên cứu đã tạo ra các bộ phim trong đó các thanh nano vàng sẽ tự sắp xếp thành các vòng, cải thiện khả năng khử băng của chúng.

Nhóm nghiên cứu đã thử nghiệm vật liệu trong phòng thí nghiệm bằng cách đặt một tấm kiểm soát nhiệt độ ở phía dưới và một lớp chống thấm ở trên cùng của màng, và đưa nó vào hoạt động trong các kịch bản chống đóng băng (ngăn ngừa sự hình thành sương giá) và khử băng (loại bỏ băng đã tích tụ). Trong cả hai trường hợp, chỉ sau 10 phút tiếp xúc với ánh sáng, bề mặt phần lớn không có băng.

Chính xác nó sẽ hoạt động tốt như thế nào để khử băng dày lớp sương giá vẫn là một câu hỏi mở - có vẻ như ít nhất một số bề mặt thanh nano vàng cần phải được tiếp xúc với ánh sáng mặt trời để nó nóng lên. Việc sử dụng vàng, trong khi các hệ thống tương tự khác sử dụng đồng, cũng đặt ra câu hỏi về chi phí và khả năng mở rộng. Điều đó nói rằng, vẫn còn nhiều công việc tối ưu hóa phải được thực hiện, nhóm nghiên cứu cho biết, và kỹ thuật sản xuất dường như là điểm khác biệt chính.

Số liệu từ bài báo mô tả vật liệu khử băng mới

"Kỹ thuật này có thể được áp dụng cho nhựa, cũng như các bề mặt linh hoạt", Giáo sư Hyoungsoo Kim, tác giả tương ứng của nghiên cứu cho biết. Bằng cách sử dụng nó trên các vật liệu bên ngoài và phim, nó có thể tạo ra năng lượng nhiệt của riêng mình, giúp tiết kiệm năng lượng đáng kể thông qua việc thu năng lượng nhiệt tự nguyện trên các ứng dụng khác nhau bao gồm ô tô, máy bay và cửa sổ trong không gian dân cư hoặc thương mại, nơi sương giá trở thành một vấn đề nghiêm trọng vào mùa đông.

Nghiên cứu được công bố trên tạp chí Nature Communications.