發表在新一期《微尺度·方法》上的論文稱,美國弗吉尼亞理工大學研究團隊利用冰自身的物理特性,開發出一種新型“靜電除霜”技術,通過在冰霜上方施加高電壓,使冰晶在靜電力作用下脫離表面,實現低能耗、環保的除霜方式。
隨著冰霜晶體的生長,水分子會整齊排列成冰晶格。但有時水分子會“站錯隊”,這些微小的錯誤會在霜層中形成“離子缺陷”,即局部帶有正電或負電的區域。
如果在霜層上方放置帶正電的電極板,霜中的負離子缺陷會被吸引上移,而正離子缺陷則被排斥向下,從而使霜層高度極化,產生強烈的靜電吸引力。如果這種吸引力足夠大,冰晶就會斷裂并“跳”向電極?;谶@一假設,團隊進行了系列實驗。
實驗顯示,即使不施加電壓,僅懸掛銅板也能去除約15%的霜。施加120伏電壓后,去霜率提升至40%,550伏時可達50%,說明電壓提升能顯著增強靜電除霜效果。然而,當電壓繼續升高時,去霜率卻意外下降——1100伏時去霜率降至30%,5500伏僅有20%。分析認為,高電壓下霜層的電荷可能向基底泄漏,導致除霜效率下降。
為解決這一問題,團隊采用絕緣玻璃和超疏水基底進行實驗。結果顯示,在超疏水表面施加高電壓時,去霜效果顯著提升,最高可去除75%的霜。
友情鏈接: 政府 高新園區合作媒體
Copyright 1999-2025 中國高新網chinahightech.com All Rights Reserved.京ICP備14033264號-5
電信與信息服務業務經營許可證060344號主辦單位:《中國高新技術產業導報》社有限責任公司