ANN ARBOR, MI -在你的汽车挡风玻璃上，冰是一个讨厌的东西。但在飞机、风力涡轮机、石油钻塔或输电线上，这可能是完全危险的。用现在可用的方法——通常是化学熔解剂或劳动密集型的刮土器和锤子——来清除它是困难和昂贵的工作。

多亏了密歇根大学的研究人员开发的一种耐用、廉价的防冰涂层，这种情况可能很快就会改变。这种喷雾配方薄而透明，触感有轻微的橡胶感，仅靠重力或微风的作用，就能使冰从设备、飞机和汽车的挡风玻璃上滑落。这可能会对能源、航运和运输等行业产生重大影响，在寒冷的气候下，冰是这些行业经常遇到的问题。

这种新涂层还可以为冰柜节省大量能源，目前冰柜需要依靠复杂且耗能大的除霜系统才能保持无霜状态。一种防冰涂层可以在零能耗的情况下完成同样的工作，使家用和工业冰柜的效率提高20%。该杂志发表的一篇新论文详细介绍了这种涂层科学的进步．

该配方由普通合成橡胶混合而成，与早期依赖于制造非常防水或非常光滑的表面的方法不同。

材料科学与工程专业的博士生凯文·戈洛文(Kevin Golovin)说:“多年来，研究人员一直在尝试用化学方法降低冰的附着强度，制造越来越多的防水表面。”188金宝搏bet官网“我们发现了一个可以转动的新旋钮，利用物理学来改变冰从表面断裂的机制。”

在材料科学与工程副教授Anish Tuteja的带领下，该团队最初也对防水表面进行了实验188金宝搏bet官网，但发现它们不能有效地除冰。但在他们的实验中，他们注意到一些意想不到的事情:橡胶涂层在排斥冰方面效果最好，即使它们不防水。最终，他们发现排水的能力根本不重要。橡胶涂层排斥冰是因为一种不同的现象，称为“界面空化”。

戈洛文解释说，两个坚硬的表面——比如冰和你的汽车挡风玻璃——可以紧紧地粘在一起，需要很大的力才能断开它们之间的连接。但由于界面空化，固体材料粘在橡胶表面上表现不同。即使是很小的力也能使橡胶表面变形，使固体脱离。

Tuteja说:“没有人探索过橡胶可以减少冰的粘附。”“冰是冻结的水，所以人们认为，冰的表面也必须排斥水。这是非常有限的。”

与以前的防冰涂层相比，这种新方法可以显著提高耐久性，以前的防冰涂层依赖于易碎材料，在经过几次冻融循环后就会失去冰脱落能力。188金宝搏bet官网新涂层经受住了各种实验室测试，包括剥落测试、盐雾腐蚀、高温、机械磨损和数百次冻融循环。

该团队还发现，通过轻微改变涂层的平滑度和橡胶性，他们可以微调其防冰程度和耐久性。较软的表面往往更防冰，但较不耐用，而较硬的涂层则相反。Golovin认为，这种灵活性将使他们能够为各种各样的应用创造涂料。

戈洛文说:“例如，一种飞机涂层需要非常耐用，但它可能不那么防冰，因为强风和振动会帮助把冰推开。”“另一方面，冷冻涂层可能不太耐用，但只需要借助重力和轻微振动就能脱落冰。我们的方法的伟大之处在于，它很容易针对任何给定的应用进行微调。”

该团队已经设计了数百种防冰配方。有些摸起来很粗糙，有些摸起来很光滑;有些会渗水，有些则不会。

“我认为，第一个商业应用将是商业冷冻食品包装的衬里，粘在那里经常是一个问题。我们可能会在明年看到这一点。”“由于对耐用性和安全性的严格要求，在汽车和飞机等地方使用这项技术将非常复杂，但我们正在努力。”

该团队获得了密歇根大学MTRAC项目的资金和援助，该项目旨在支持展示出高商业潜力的新创新。MTRAC是与密歇根经济发展公司的企业家和创新计划合作资助的，该计划的重点是通过为高科技初创公司提供各种资源，将密歇根打造成创建和发展业务的地方。