Eisphobe Gradient-Polymerbeschichtungen gekoppelt mit elektromechanischen Enteisungssystemen: Ein vielversprechendes eisabweisendes Hybridsystem

Eisphobe Materialien und Systeme sind in Regionen und zu Zeiten sehr gefragt, in denen alltägliche Aktivitäten durch das Vorhandensein von Eis behindert werden. Die Kombination aus eisphoben Materialien mit aktiven Enteisungssystemen, bekannt als Hybridsysteme, ist ein vielversprechender Weg, um die Effizienz bei der Eisentfernung zu optimieren und gleichzeitig den Energieverbrauch zu reduzieren. Die Entwicklung von Hybridsystemen ist jedoch durch ihre Lebensdauer und die Inkompatibilität der meisten eisphoben Materialien mit dem Betriebsmodus des aktiven Systems eingeschränkt. Hier präsentieren wir ein Hybridsystem, das aus einer Gradient-Polymerbeschichtung besteht, die mittels initiierter chemischer Dampfabscheidung aufgebracht wurde, und einem resonanten piezoelektrischen Enteisungssystem. Die Enteisungsleistung wird in einem Eiswindkanal bewertet, in dem das System in der Lage ist, Eisblöcke in weniger als 1 Sekunde zu lösen, unabhängig von der Eissorte und der bedeckten Fläche. Eine detaillierte Untersuchung der Eislösung bestätigt, dass die Reduzierung der Eisadhäsion eine intrinsische Eigenschaft der Beschichtung ist, unabhängig von externen Faktoren. Die nanometrische Natur der Beschichtung ermöglicht einen effizienten Betrieb der resonanten Enteisungssysteme. Die Beschichtung zeigt herausragende Haltbarkeit gegenüber den Enteisungszyklen, Abrieb, Wassererosion und Delaminierung. Die Ergebnisse zeigen das Potenzial der Hybridsysteme für reale Anwendungen zur Bekämpfung von Eisbildung.