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霜形成を既存コーティングより300倍遅らせる素材を米大学が発表

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毎日、車で通勤している人は多いだろう。寒い冬の朝、フロントガラスを覆う霜を取るのは面倒で時間もかかる。

そんな人に朗報だ。米イリノイ大学が、霜形成を既存の最先端コーティングよりも300倍まで氷と霜の形成を遅らせることができる素材を発表した。

・霜がもたらす危険性と現在の技術

冬の風物詩である氷や霜。しかし、氷や霜は時として人々に危険をもたらし、機械に損傷を与える。

いま使われている霜形成を防ぐ技術のほとんどは、加熱や液体化学物質に依存しているため、霜や氷が大きくなった場合にうまく機能しないという問題がある。

・PSLが氷と霜の形成を遅らせる

そこで研究チームが注目したのが、PSLとして知られる素材だ。PSLは0℃よりも高い温度で固体になる相変化材料(PCM)の一部である。

実験ではPSLを-15℃まで冷却して固体にした。高湿度の条件のもと、固化したPSLがPSLの上に凝縮する水滴の近くで融解することが確認された。これにより、凝縮した水滴がPSLの上で流動的になり、霜の形成が著しく遅れるようになるのだ。

研究チームはPSLを非常に薄いレイヤーとして使った場合でも、霜形成が遅くなることを確認している。これは、車のフロントガラスやタービンブレードなどをコーティングできる可能性を意味する。

そして、PSLは優れた持続性を持つため、液体防氷剤ほど頻繁に適用する必要はないという。さらにPSLは広範囲の光透過性を持ち、引っかかれた後に自己修復でき、液状の汚染物質を除去できることを研究チームは発見している。

今後研究者らは、氷と霜を防ぐ能力を最大化する方法を探るべく、追加実験を行っていく。霜形成を既存コーティングより300倍遅らせるPSL、今後の開発に注目したい。

University of Illinois at Chicago
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