С помощью лазера ученые создали супергидрофобное покрытие для самолетов

Пресс-служба ИФХЭ РАН

Российские исследователи разработали метод лазерной обработки алюминиевых деталей летательных аппаратов. Таким способом можно будет создавать сверх-водоотталкивающее и противообледенительное покрытие, устойчивое к механическому и химическому воздействию. Статья ученых опубликована в журнале Surface & Coatings Technology.

Многопроходная обработка деталей с изменением параметров позволяет создавать поверхностный слой с точно заданными свойствами, в том числе с устойчивостью к различным воздействиям. Однако она сильно замедляет производственный процесс, делая его экономически невыгодным. Поэтому ученые из Института физической химии и электрохимии им. А. Н. Фрумкина РАН задались целью добиться стойкости супергидрофобного материала, не жертвуя при этом эффективностью процесса.

Ученые подобрали параметры лазерной обработки, при которых формируется супергидрофобный слой, стойкий к механическому воздействию, способный подавлять коррозию. Слой состоит из нескольких компонентов: верхние наночастицы состоят большей частью из оксида алюминия, устойчивого к ультрафиолетовому излучению. Более глубокая часть содержит вкрапления наночастиц оксинитридов алюминия, которые обеспечивают высокую абразивную, химическую и антикоррозионную стойкость. Крупные поры глубокого слоя гасят механические напряжения и препятствуют появлению трещин.

Разрушение покрытия летательных аппаратов происходит, как правило, из-за ультрафиолетового излучения, портящего гидрофобный агент, из-за большой скорости самолета, которая приводит к тому, что частицы пыли соударяются о поверхность, изнашивая ее. Кроме того, на поверхность попадают кислотные и щелочные осадки, вызывающие коррозию. Во время полета самолеты и вертолеты часто встречают облака или дождь, вода в которых находится в переохлажденном состоянии, от затвердевания ее отделяет только необходимость инородного тела, вокруг которого сможет начаться кристаллизация. Вода намерзает на крыльях, меняя профиль крыла и резко снижая подъемную силу. Обледенение считается второй после человеческого фактора наиболее частой причиной аварий самолетов.

На новых супергидрофобных покрытиях капля воды принимает почти шарообразную форму и скатывается вниз уже при небольшом (менее 10°, оптимально — 3–4°) наклоне поверхности. В результате лед не образуется. Предварительные эксперименты, проведенные исследователями в уличных условиях, позволяют считать новое супергидрофобное покрытие перспективным материалом для авиационной промышленности.

Понравился материал? Добавьте Indicator.Ru в «Мои источники» Яндекс.Новостей и читайте нас чаще.

Пресс-релизы о научных исследованиях, информацию о последних вышедших научных статьях и анонсы конференций, а также данные о выигранных грантах и премиях присылайте на адрес science@indicator.ru.