Хай-тек Нанопроволки с солнечным подогревом: многообещающая технология, но малоприменимая

Рубрика Николая Гринько на "Вестях ФМ".

Группа китайских ученых из Даляньского технологического университета разработала структуру, которая способна удалять наледь с поверхностей почти со 100% эффективностью, не требуя при этом подвода дополнительной энергии. Все, что требуется для ее работы – это солнечный свет. Исследователи изобрели технологию, позволяющую изготовить массив из медной проволоки толщиной всего в несколько микрометров. Такая структура эффективно поглощает солнечный свет и преобразует его в тепловую энергию. В результате экспериментов ученые определили наиболее эффективную конструкцию – проволоку расположили вертикально с зазором в 2-3 микрометра. Это позволило улавливать более 95% падающего солнечного света, а высокая теплопроводность меди помогла эффективно распределить тепло. Конечным результатом стала супергидрофобная поверхность с заявленной эффективностью размораживания, приближающейся к 100%. По словам ученых, этот метод кажется многообещающим, однако при его реализации могут возникнуть некоторые проблемы с масштабированием производства.

И не только с этим, считает коллектив редакции нашей программы. Но обо всем по порядку. Как понятно из описания, инженеры изготовили сверхтонкую медную проволоку и расположили ее вертикальными рядами с микроскопическим (точнее – наноразмерным) зазором. Солнечный свет, попадая на эти нити, нагревает их, а медь отлично отдает это тепло, делая теплой поверхность, на которую ее нанесли. Причем этого тепла получается много: при освещении солнцем в течение 10 минут температура поверхности поднимается от -10°C до +30°C. Мало того, эта структура обладает супергидрофобными свойствами, то есть – практически не смачивается водой. Правда, похоже, что это обнаружилось случайно, гидрофобность не закладывалась в технологию изначально. Так или иначе иней и лед, образовавшиеся на поверхности, под действием солнечного света и нагрева подтаивают, а затем легко удаляются с поверхности. И происходит это тоже без дополнительных усилий: в описании эксперимента сообщается, что "угол скольжения – менее 10°". То есть, подтаявший лед легко соскальзывает под действием гравитации, если у поверхности есть хотя бы крохотный наклон.

На первый взгляд все должно работать идеально. Но мы видим здесь всего одну, но достаточно большую проблему – необходимость солнечного освещения. Во-первых, наледь образуется в основном зимой, когда солнца не так уж много. Во-вторых, чудесное покрытие вообще не будет работать ночью. А в-третьих, иней и лед блокируют какую-то часть света, что должно дополнительно снижать КПД всей системы. В общем, технология выглядит многообещающей, но, на наш взгляд, не слишком работоспособной, а в Заполярье, где солнце не восходит по полгода, и вовсе неприменимой. Хотя...