Quando a água congela em superfícies metálicas, é um problema. A indústria da aviação gasta milhões de dólares e incontáveis horas pulverizando fluido de degelo nas asas dos aviões enquanto esperam nas pistas de inverno, enquanto nós pessoalmente aprendemos sobre os problemas causados pelo gelo a partir do momento que passamos nos nossos freezers.
Uma equipe de pesquisadores de Harvard adotou uma abordagem diferente para remover gelo e geada do metal: eles desenvolveram um revestimento especial que impede que as gotas de água grudem e se transformem em gelo, em primeiro lugar.
Aviões de degelo podem ser coisa do passado, graças a um novo revestimento chamado SLIPS. Foto por wikimedia commons user Mulag
Como detalhado em um artigo publicado na segunda-feira na ACS Nano, o grupo, liderado pela professora Joanna Aizenberg, criou uma maneira de produzir metal revestido com o que eles chamam de “superfícies porosas escorregadias e infundidas com líquidos.” O revestimento - denotado pela sigla SLIPS - repele gotas de água e gelo simplesmente pelo poder da gravidade. O grupo testou aletas de refrigeração de alumínio revestidas com SLIPS a -10 graus Celsius e 60% de umidade, e a tecnologia superou significativamente os sistemas de resfriamento “frost-free” típicos em termos de evitar a formação de gelo ao longo do tempo.
Aletas de refrigeração de alumínio convencionais (linha superior) foram claramente superadas por aquelas revestidas com SLIPS (linha de baixo) no estudo. Foto cedida por Harvard University
Como o SLIPS funciona? A geada só pode aderir a um pedaço de metal devido a imperfeições microscópicas e defeitos que existem em um nível molecular, dando às gotículas de água algo a que se prender à medida que congelam. Cientistas e engenheiros há muito tentaram descobrir como criar metais absolutamente suaves que impediriam que isso acontecesse, mas processos de fabricação em grande escala tornam isso efetivamente impossível.
A equipe de Aizenberg respondeu criando um processo de dois estágios - que pode ser aplicado a metais já fabricados - que apresenta uma superfície totalmente lisa aos elementos, fazendo com que as gotículas de gelo e água escorreguem antes que tenham a chance de aderir. Primeiro, o metal é revestido com um material sólido poroso e áspero. Em seguida, é aplicado um lubrificante líquido que adere aos poros no nanomaterial sólido, criando uma superfície externa que é perfeitamente plana no nível molecular, de modo que a gravidade sozinha pode impedir a formação de gelo.
Como resultado, o SLIPS pode ser aplicado a metais de qualquer formato e tamanho, mesmo em grande escala, e resolve todos os tipos de problemas associados a congelamento e geada. Em qualquer superfície vertical, as placas de gelo deixarão de se formar em primeiro lugar, e mesmo em planos horizontais, qualquer gelo que se forme irá voar com um leve empurrão, já que não há imperfeições às quais possa se ligar. Asas de avião, corrimões, escadas, equipamentos de refrigeração, telhados, sinais e outros objetos poderiam ser facilmente mantidos livres de gelo e geada usando o revestimento.
A equipe também projeta economias substanciais de energia como resultado da nova tecnologia. Os métodos atuais de remoção de gelo exigem o transporte de produtos químicos e equipamentos especiais, enquanto os materiais tratados com SLIPS irão liberar gelo rapidamente com pouca agitação, ou talvez até com uma rajada de vento. A substância também é atóxica, anticorrosiva e funciona em ambientes com extrema umidade e frio intenso.
Como o revestimento que cobria que permite o ketchup e deslizar facilmente para fora da garrafa, esta é uma tecnologia de ponta que poderíamos ver facilmente entrar em nossas vidas diárias. Em vez de salgar escadas de metal ou esperar que as equipes de terra pusessem aviões de passageiros, poderíamos apenas fabricar estruturas e veículos que resistissem ao gelo para começar. Como hits de verão, o gelo pode não ser a maior preocupação em sua mente, mas quando o inverno atinge, você será feliz que esta equipe de cientistas tem trabalhado duro.
