Nuevos materiales para un deshielo eficiente

Según informa un nuevo estudio, reducir la tenacidad en lugar de la fuerza entre el hielo y la superficie es la clave para desarrollar materiales con un alto factor repelente de hielo. La acumulación de hielo en grandes superficies, como las palas de los aerogeneradores, las líneas de transmisión de energía o las alas de los aviones, puede provocar fallos catastróficas.

En general, la mayoría de los materiales actuales de deshielo se centran en minimizar la fuerza de adhesión entre el hielo y la superficie. Sin embargo, la cantidad de fuerza requerida para separar el hielo de una superficie aumenta conforme el área de la superficie helada se hace más grande.

De este modo, separar el hielo de superficies especialmente grandes puede requerir niveles de fuerza prohibitivos, lo que limita el uso de estos recubrimientos repelentes de hielo y puede requerir procesos costosos y medioambientalmente inseguros. Una perspectiva distinta en relación contra la comprensión de la adhesión interfacial del hielo se basa en la tenacidad, o resistencia a múltiples fuerzas pequeñas, frente a la fuerza, o resistencia a fuerzas grandes.

Kevin Golovin y sus colegas comparan el deshielo limitado por la fuerza con el deshielo limitado por la tenacidad en relación con los aspectos de fuerza y área cubierta de hielo. Según los autores, para los materiales diseñados con baja tenacidad interfacial (BTI), el deshielo ya no se ve limitado por el área de cobertura de hielo. Golovin et al. evaluaron las propiedades de deshielo de varios recubrimientos de plástico y caucho diseñados con BTI y observaron una gran reducción en la cantidad de fuerza requerida para retirar el hielo en grandes áreas.

Además, los resultados demuestran que el PDMS, un recubrimiento repelente de hielo a base de caucho de uso común, diseñado con una baja tenacidad interfacial, fue capaz de permitir un desprendimiento del hielo de forma limpia y completa en grandes áreas tan solo con el peso del propio hielo. (Fuente: AAAS)