Nikdo si nepředstavoval, že grafen bude mít tuto překvapivou novou vlastnost, protože grafenové povrchy inspirované listy by mohly být klíčem k zabránění vzniku mrazu.
O grafenu slýcháme už tak dlouho, ale nikdy nebyl vyroben, že jakýkoli průlom s tímto materiálem budoucnosti je již velmi zajímavou novinkou. Ne nadarmo si lidstvo myslelo, že byl vynalezen, i když se to možná neukáže, zatímco věda nadále hledá jeho užitečnost a hodnotu, například aplikace v kvantové výpočetní technice.
Zní to velmi zajímavě, i když ve skutečnosti se zdá, že nejnovější průlom s grafenem je mnohem užitečnější, i když jde o něco přízemnějšího, nic přehnaně pokročilého nebo futuristického, a přesto vás určitě překvapí. Podle studie publikované v časopise Science Advances grafenové povrchy inspirované listy odpuzují tvorbu ledu, čímž zabraňují vzniku námrazy na více površích.
Výzkum vedl tým vědců z Northwestern University v Illinois, který pracoval s různě strukturovanými povrchy z tenkého grafenu, respektive oxidu grafenu, které byly tenké až 600 mikrometrů a používaly různé vzory inspirované listy stromů s milimetrovými vrcholy a údolími.
Související článek
Studie samozřejmě ukázala, že tento povlak účinně zabraňuje tvorbě námrazy na povrchu, a to přinejmenším až o 80 %:
„Oxid grafenu přitahuje vodní páru a následně uzavírá její molekuly ve své struktuře. Vrstva oxidu grafenu pak funguje jako nádoba, která zabraňuje zamrzání vodní páry. Hybridní povrch se tak stává stabilním, odolným a nezamrzajícím materiálem. Kyoo-Chul Kenneth Park, hlavní autor studie.
Hlavní myšlenkou bylo zabránit problémům způsobeným ledem, sněhem a námrazou na nejrůznějších površích, jako je sklo, silnice a elektrické vedení, kde jsou v zimě běžné opakující se problémy způsobené mrazem. Těmto problémům lze předejít pravidelným posypem solí nebo čištěním materiálů, ačkoli náklady jsou vysoké a nešetrné k životnímu prostředí, takže takový materiál by výrazně usnadnil práci při údržbě.
Možná právě proto je důležité, že zjištění Kyoo-Chul Kennetha Parka, hlavního autora studie, potvrzují, že nový povrch s texturou oxidu grafenu odolával tvorbě námrazy nepřetržitě téměř týden, a vydržel tak mnohem déle než jakýkoli jiný známý typ nátěru, a to pasivně a bez jakékoliv spotřeby energie.
„Většina známých nemrznoucích povrchů je náchylná k poškození v důsledku poškrábání nebo znečištění, což časem zhoršuje jejich výkon. Náš mechanismus proti zamrzání vykazuje odolnost vůči poškrábání, prasklinám a kontaminantům, což prodlužuje životnost povrchu.“
Podle Severozápadní univerzity lze nový povlak použít prakticky všude, kde je problém s námrazou, od vozidel, jako jsou automobily, vlaky a letadla, až po vnitřek chladniček a mrazniček, v chladírnách, na elektrickém vedení, silnicích, chodnících a kdekoli jinde, kde si vzpomenete. Jeho účinnost byla prokázána v nesčetných materiálech a prostředích.