Boreyko, avec les étudiants de premier cycle William McClintic et Kevin Murphy, expérimenté en traitant des plaques d'aluminium pour les rendre superhydrophobes - c'est-à-dire, si hydrofuge que les gouttelettes roulent facilement sans coller à la surface. Crédit :Virginia Tech
Jonathan Boreyko a allumé le dégivreur de sa voiture par une froide matinée d'hiver et a attendu que la glace sur le pare-brise fonde. Et a continué d'attendre.
Boreyko, professeur adjoint au Département de génie biomédical et de mécanique du Virginia Tech College of Engineering, savait qu'il devait y avoir un plus efficace, moyen plus rapide de faire fondre le givre.
Alors il en a développé un.
En utilisant ce qu'il appelle « une recette chimique très simple, " Boreyko a trouvé un moyen de dégivrer les surfaces 10 fois plus vite que la normale.
Boreyko, avec les étudiants de premier cycle William McClintic et Kevin Murphy, expérimenté en traitant des plaques d'aluminium pour les rendre superhydrophobes, c'est-à-dire si hydrofuge que les gouttelettes roulent facilement sans coller à la surface.
Une fois traité chimiquement, le givre qui s'est formé à la surface de l'aluminium refroidi s'est développé dans un état « suspendu », expliqua Boreyko.
"En d'autres termes, il y avait beaucoup de nano-poches d'air entre la feuille de givre et le substrat solide réel d'aluminium, " a-t-il dit. " Cela a rendu le givre très mobile et facile à verser lorsqu'il a fondu, un peu comme une rondelle sur une table de hockey sur air."
Lorsqu'on applique de la chaleur sur une surface non traitée avec le revêtement superhydrophobe, l'eau de fonte du gel colle à la surface et doit être lentement évaporée. Relativement, le givre sur une surface traitée avec le revêtement superhydrophobe glisse rapidement en amas de neige fondante, avant même que toute la glace n'ait fondu, laissant la surface sèche.
Boreyko appelle le nouveau concept « dégivrage dynamique ».
La recherche, récemment publié dans Matériaux et interfaces appliqués ACS , a des implications énormes, considérant que pratiquement tout type de matériau peut être rendu superhydrophobe. Selon Boreyko, la méthode pourrait potentiellement être utilisée sur n'importe quoi, des pompes à chaleur aux éoliennes en passant par les avions.
Jonathan Boreyko, professeur adjoint au Département de génie biomédical et de mécanique du Virginia Tech College of Engineering. Crédit :Virginia Tech
Le concept d'eau en suspension n'est pas vraiment nouveau - les scientifiques savent depuis une décennie que les gouttelettes de rosée peuvent essentiellement flotter sur une surface superhydrophobe en raison de la nanorugosité entre la surface et la rosée, dit Boreyko.
Mais les implications d'une surface superhydrophobe formant des poches d'air sous le gel n'ont commencé que récemment à être explorées.
"Mon idée est venue de la réalisation que le givre n'est que des gouttelettes de rosée qui se sont transformées en glace - donc si les gouttelettes de rosée peuvent être très mobiles sur une surface superhydrophobe, peut-être que le gel peut l'être aussi, " dit Boreyko. " Bien sûr, lorsque le givre s'est formé sur notre aluminium superhydrophobe réfrigéré, la glace a pu emprisonner des poches d'air sous elle comme avec de l'eau liquide."
Dans cet esprit, Boreyko prévoit de continuer à améliorer le mélange chimique d'origine. Grâce à d'autres recherches, il espère rendre les surfaces superhydrophobes durables pour une utilisation pratique à long terme.
