Sơn có tác dụng cản, phá băng

 

Thông thường, để bảo vệ ăng ten khỏi sự xâm nhập của băng trên biển hay băng do nước mưa hình thành, các nhà sản xuất sẽ sử dụng các mái hoặc vỏ che chắn. Tuy nhiên, trên thực tế, bản thân những bộ phận che chắn này cũng cần được bảo vệ, nếu không chúng có thể bị hư hại và hoạt động không ổn định. Tuy nhiên, theo nhà hóa học James Tour, để làm được điều này cần có một bộ khung kim loại để hỗ trợ và làm nóng lớp axit nhôm trên radar. Những vật liệu che chắn thường rất nặng và các yếu tố kim loại phải đặt xa nguồn tín hiệu vô tuyến, nếu không chúng sẽ làm nhiễu sóng. “Rất khó khăn để có thể phá băng cho những mái vòm. Chúng cần nhiều năng lượng để làm nóng khi bị một lớp băng tấn công. Lý do là những vật liệu này thường dẫn nhiệt rất kém”, James cho biết.

 

Trong khi đó, nano graphene – dải carbon có độ dày chỉ bằng một nguyên tử có đặc tính dẫn điện tốt, lại rất mỏng, cho phép sóng vô tuyến có thể đi qua mà không bị cản trở. Vì vậy, vật liệu phá băng kết hợp các dải nano carbon không những nhẹ hơn, rẻ hơn mà còn hiệu quả hơn những phương pháp hiện tại.

 

Tiến sĩ Vladimir Volman của Lockheed Martin cho biết graphene nguyên chất chỉ truyền điện mà không sản sinh đủ nhiệt để làm tan băng hay ngăn chặn quá trình hình thành chúng. Tuy nhiên, các dải nano graphene (GNR) được giải nén từ ống nano carbon có thể làm điều đó. Ông cho biết thêm, khi được tán đều trên một vật thể rắn, những dải này sẽ chồng lên nhau, các electron di chuyển từ dải này sang dải khác sẽ sản sinh ra nhiệt. Hiệu quả sinh nhiệt có thể thay đổi tùy thuộc vào độ dày của lớp phủ.

 

Trong các thí nghiệm ban đầu, nhóm nghiên cứu của Volman và James đã phun phủ trên một bề mặt với GNR hòa tan. Kết quả chúng hoạt động tốt, nhưng lại dính lên ngón tay khi chạm vào. Vì vậy, James đã nghĩ ra một giải pháp là pha thêm một ít sơn xe polyurethane có độ bám dính cao. Khi kết hợp sơn và GNR sẽ có tất cả những thuộc tính cần thiết của cả 2 nguyên liệu này. Lớp GNR có độ dày 100 nano mét – chỉ bằng 1 phần nhiều nghìn sợi tóc sẽ được nối với các điện cực bạch kim. Sử dụng điện áp phổ biến cho các hệ thống trên tàu thủy, hợp chất có thể làm tan băng tạo thành trong phòng thí nghiệm được làm lạnh ở nhiệt độ -4 độ F chỉ trong vài phút. Các thí nghiệm khác cũng cho thấy chúng gần như không làm ảnh hưởng đến tần số vô tuyến.

 

Theo James Tour, các dải nano bây giờ không còn là vấn đề đáng lo ngại vì chúng có thể được sản xuất với số lượng lớn dùng trong công nghiệp. Ông cũng cho biết nhóm nghiên cứu đang đi đến một cấp độ tiếp theo khi những dải GNR có thể được sử dụng để làm tan băng trên kính chắn gió xe hơi. Nếu thành công, các thiết kế xe hơi ở xứ lạnh sẽ có đột phá đáng kể bởi băng tuyết lâu nay luôn đem lại sự phiền toái cho người sử dụng, nhất là mỗi khi để xe qua một đêm ngoài trời.