Des scientifiques de l'Université Rice ont intégré de l'époxy infusé de nanoruban de graphène dans une section de pale d'hélicoptère pour tester sa capacité à éliminer la glace par chauffage Joule. Crédit :Tour Group/Rice University
Une fine couche de nanorubans de graphène dans de l'époxy développée à l'Université Rice s'est avérée efficace pour faire fondre la glace sur une pale d'hélicoptère.
Le revêtement du laboratoire Rice du chimiste James Tour peut être un dégivreur en temps réel efficace pour les avions, éoliennes, lignes de transmission et autres surfaces exposées aux intempéries hivernales, selon un nouvel article paru dans la revue American Chemical Society Matériaux et interfaces appliqués ACS .
Dans les essais, le laboratoire a fait fondre de la glace d'un centimètre d'épaisseur provenant d'une pale de rotor d'hélicoptère statique dans un environnement de moins 4 degrés Fahrenheit. Lorsqu'une petite tension a été appliquée, le revêtement délivrait de la chaleur électrothermique - appelée chauffage Joule - à la surface, qui a fait fondre la glace.
Les nanorubans produits commercialement en décompressant des nanotubes, un procédé également inventé chez Rice, sont très conducteurs. Plutôt que d'essayer de produire de grandes feuilles de graphène coûteux, le laboratoire a déterminé il y a des années que les nanorubans dans les composites s'interconnecteraient et conduiraient l'électricité à travers le matériau avec des charges beaucoup plus faibles que celles traditionnellement nécessaires.
Des expériences précédentes ont montré comment les nanorubans des films pouvaient être utilisés pour dégivrer les dômes radar et même le verre, puisque les films peuvent être transparents à l'œil.
Des tests en laboratoire à l'Université Rice sur une section d'un rotor d'hélicoptère refroidi à moins 4 degrés Fahrenheit montrent qu'une fine couche d'époxy infusée de nanoruban peut être utilisée comme dégivreur. Le composite, incrusté entre un écran anti-abrasion et la lame dans l'échantillon ci-dessus, chauffé lorsque l'électricité a été appliquée, faire fondre la glace. Le matériel peut convenir pour garder des aéronefs, éoliennes et lignes de transmission exemptes de glace. Crédit :Tour Group/Rice University
"L'application de ce composite sur les ailes pourrait économiser du temps et de l'argent dans les aéroports où les produits chimiques à base de glycol maintenant utilisés pour dégivrer les avions sont également une préoccupation environnementale, ", a déclaré la tournée.
Dans les tests de laboratoire de Rice, les nanorubans ne représentaient pas plus de 5 pour cent du composite. Les chercheurs dirigés par l'étudiant diplômé de Rice, Abdul-Rahman Raji, ont étalé une fine couche de composite sur un segment de pale de rotor fourni par un constructeur d'hélicoptères; ils ont ensuite remplacé le manchon d'abrasion en nickel thermoconducteur utilisé comme bord d'attaque sur les pales de rotor. Ils ont pu chauffer le composite à plus de 200 degrés Fahrenheit.
Pour les ailes ou les pales en mouvement, la fine couche d'eau qui se forme d'abord entre le composite chauffé et la surface doit être suffisante pour détacher la glace et lui permettre de tomber sans avoir à fondre complètement, Tour dit.
Le laboratoire a signalé que le composite restait robuste à des températures allant jusqu'à près de 600 degrés Fahrenheit.
En prime, Tour a dit, le revêtement peut également aider à protéger les avions contre la foudre et fournir une couche supplémentaire de blindage électromagnétique.
