Un nuevo recubrimiento anticongelante promete una mayor seguridad y eficiencia en superficies expuestas al hielo
El hielo es un enemigo silencioso que puede causar graves problemas en superficies expuestas como aviones, radares, carreteras, puentes, etc. Para evitar los riesgos asociados al hielo, se han desarrollado diferentes tipos de superficies anticongelantes que intentan reducir la fuerza de adhesión del hielo y facilitar su eliminación. Sin embargo, muchas de estas superficies tienen una estructura superficial delicada que se degrada fácilmente cuando se enfrentan a entornos complejos de formación de hielo, como cambios de temperatura, humedad, presión, etc.
Para superar este desafío, un equipo de investigadores ha diseñado un nuevo recubrimiento anticongelante que combina las ventajas de los recubrimientos de poliuretano (PU) y los recubrimientos impregnados con aceite (OIP). Los recubrimientos de PU son materiales poliméricos que tienen una buena adhesión al sustrato y una alta resistencia mecánica, pero una fuerza de adhesión al hielo relativamente alta. Los recubrimientos de OIP son materiales compuestos que tienen una fuerza de adhesión al hielo ultrabaja, pero una baja estabilidad y durabilidad.
El nuevo recubrimiento, llamado OIP con distribución gradual de gotas de aceite, consiste en una capa de PU impregnada con gotas de aceite de diferentes tamaños, que van desde nanómetros hasta micrómetros, a lo largo de la profundidad del recubrimiento. Esta estructura heterogénea permite que el recubrimiento tenga una superficie compuesta estable de aceite/PU en la superficie superior, que reduce la adhesión del hielo, y una capa de PU sólida en la superficie inferior, que mejora la adhesión al sustrato. Además, el recubrimiento induce un pulso de deslizamiento en la interfaz hielo/recubrimiento, que facilita la separación del hielo con una fuerza de corte crítica más baja.
Los investigadores han demostrado que el nuevo recubrimiento tiene una fuerza de adhesión al hielo reducida, una estabilidad y durabilidad mejoradas y una mayor adhesión al sustrato en comparación con los recubrimientos de PU y OIP convencionales. Además, han comprobado que la eficiencia de deshielo del recubrimiento puede durar más de 130 días sin degradación, lo que cubre todo el invierno en la mayoría de los países de zonas templadas.
El nuevo recubrimiento anticongelante tiene un gran potencial para aplicaciones en diversos campos, como la aeronáutica, la defensa, el transporte, la energía, etc. Los investigadores esperan que su trabajo contribuya a mejorar la seguridad y la eficiencia de las superficies expuestas al hielo.
El estudio ha sido publicado en Progress in Organic Coatings.
