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防止机翼结冰,向箭毒蛙取经

2024-11-02 205

当飞机飞进冰风暴,机翼上结起冰,会破坏机翼的空气动力结构,导致失去升力或失控的可怕后果,如何防止机翼结冰,一直是航空业界积极研究的课题,而来自美国亚利桑那州立大学的一项新研究,则认为人类可以向箭毒蛙取经,打造更不容易结冰的机翼表面。

这项研究来自亚利桑那州立大学工程学系助理教授 Konrad Rykaczewski,于 2015 年 3 月底发表于《先进材料界面》(Advanced Materials Interfaces)期刊,到底机翼跟箭毒蛙怎么扯上关系的?箭毒蛙的毒液分布在皮肤上,但分泌毒液也需要耗费能量,可不能让珍贵的毒液在体表乱流流失掉,因此,箭毒蛙的皮肤在真皮层分布无数毒腺,表皮上则只有小孔,平时把毒液储存于毒腺中,当有危险时,才从表面的小孔释放毒液。

研究团队认为,这样的构造,可用来储存与释放抗冻液体,研究团队打造双层结构的“皮肤”,第一层涂上超疏水性材料,上面分布许多小孔,就有如箭毒蛙的表皮,第二层则以灯心似的材质,吸纳许多抗冻液体,有如箭毒蛙的毒腺。当机翼遇上冰风暴,表面开始结冰时,小孔结的冰,会碰触到灯心材质,灯心材质会将抗冻液体导流到冰上,融化冰,进而从小孔流出,防止整个机翼表面结冰。

(Source:YouTube)

在实验中,研究团队开发的双层结构,比起只用超疏水性涂料的样品,抗冻时间延长至 60 倍,能抗冻长达 1 小时之久,这项材料目前还在原型阶段,尚未实际应用于真正的飞机之上,但若能用于飞机上,可望产生相当完整的保护作用,除了机翼以外,也还有包括保护温带地区风力发电机的扇叶等其他用途。

  • How poison dart frogs could de-ice airplane wings
2019-03-24 12:31:00

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