idw – Informationsdienst Wissenschaft

Nachrichten, Termine, Experten

Grafik: idw-Logo
Science Video Project
idw-Abo

idw-News App:

AppStore

Google Play Store



Instance:
Share on: 
02/27/2024 09:59

TU Graz entwickelt neuartige Beschichtung gegen Eis

Philipp Jarke Kommunikation und Marketing
Technische Universität Graz

    Das Material verzögert die Bildung von Eiskristallen und verringert die Adhäsion von Eisschichten. Dank einer innovativen Fertigungsmethode ist die Beschichtung sehr robust und haftet auf zahlreichen Oberflächen.

    Eisabweisende Beschichtungen gibt es schon länger, bislang sind sie aber sehr empfindlich und lösen sich recht schnell von den zu schützenden Oberflächen. Einem Forschungsteam um Anna Maria Coclite und Gabriel Hernández Rodríguez vom Institut für Festkörperphysik der TU Graz ist es nun gelungen, diesen Mangel zu beheben. Sie haben eine stark eisabweisende Beschichtung entwickelt, die auf verschiedensten Materialien haftet und sehr widerstandsfähig gegen Abrieb ist.

    Gradueller Übergang der zwei Komponenten

    Erreicht haben die Forschenden diesen Entwicklungssprung durch den Einsatz der sogenannten initiierten chemischen Gasphasenabscheidung. Damit ist es möglich, ein stark haftendes Grundierungsmaterial graduell in die eisabweisende Verbindung übergehen zu lassen. Dieser stufenlose Übergang gelingt, indem die beiden Materialien als sich veränderndes Gasgemisch auf die zu beschichtende Oberfläche aufgetragen werden. Zunächst besteht das Gasgemisch rein aus dem Grundierungsmaterial, der Anteil des eisabweisenden Materials wird während des Auftragens kontinuierlich erhöht, von anfangs 0 auf schließlich 100 Prozent. Das Ergebnis ist eine Beschichtung mit einer stark haftenden Unterseite und einer Oberseite, die Eiskristallen keinen Halt bietet.

    Zufällige Ausrichtung der Moleküle sorgt für eisabweisenden Effekt

    Bei ihren Versuchen haben Anna Maria Coclite und Hernández Rodríguez entdeckt, worauf die eisabweisende Eigenschaft ihrer Beschichtung beruht. „Das eisabweisende Material besteht aus länglichen Molekülen, die in senkrechter oder waagrechter Ausrichtung auf der Grundierung haften bleiben“, erklärt Gabriel Hernández Rodríguez. „Je dicker wir das Material aufgebracht haben, desto zufälliger wurde der Wechsel zwischen senkrechten und waagrechten Molekülen. Und je zufälliger die Anordnung an der Oberfläche, desto größer wurde der eisabweisende Effekt.“ Dieser Mechanismus war bislang unbekannt. Die Ergebnisse wurden in dem Fachjournal ACS Applied Material and Interface veröffentlicht.

    Anwendung in Luftfahrt und Sensorik denkbar

    Für die neuartige Beschichtung sind vielfältige Anwendungen denkbar, etwa in der Luftfahrtbranche: „Das Enteisen von Flugzeugen könnte durch solch eine Beschichtung beschleunigt werden und mit weniger Frostschutzmitteln auskommen“, sagt Anna Maria Coclite. Auch der Witterung ausgesetzte Sensoren, die durch Eis gestört werden, könnten profitieren.


    Contact for scientific information:

    Gabriel HERNÁNDEZ RODRÍGUEZ
    M.Sc. Ing.
    TU Graz | Institut für Festkörperphysik
    Tel.: +43 316 873 8479
    ghernandezrodriguez@tugraz.at


    Original publication:

    Icephobic Gradient Polymer Coatings Deposited via iCVD: A Novel Approach for Icing Control and Mitigation.
    ACS Applied Material and Interface, 24 February 2024
    Autor*innen: Gabriel Hernández Rodríguez, Mario Fratschko, Luca Stendardo, Carlo Antonini, Roland Resel, Anna Maria Coclite
    DOI: https://doi.org/10.1021/acsami.3c18630


    More information:

    https://www.tugraz.at/tu-graz/services/news-stories/planet-research/foe-advanced... Dieses Forschungsprojekt ist im Field of Expertise „Advanced Materials Science“ verankert, einem von fünf strategischen Schwerpunktfeldern der TU Graz.


    Images

    Die eisabweisende Beschichtung ist hauchdünn. Für ihre Versuche haben Anna Maria Coclite und Gabriel Hernández Rodríguez (hier im Bild) sie in Stärken zwischen 300 und 500 Nanometer aufgetragen.
    Die eisabweisende Beschichtung ist hauchdünn. Für ihre Versuche haben Anna Maria Coclite und Gabriel ...
    Helmut Lunghammer
    Lunghammer - TU Graz

    Für die neuartige Beschichtung sind vielfältige Anwendungen denkbar, etwa in der Luftfahrtbranche (im Foto zu sehen: Gabriel Hernández Rodríguez mit tiefgekühlten Proben von beschichtetem Plexiglas).
    Für die neuartige Beschichtung sind vielfältige Anwendungen denkbar, etwa in der Luftfahrtbranche (i ...
    Helmut Lunghammer
    Lunghammer - TU Graz


    Criteria of this press release:
    Business and commerce, Journalists, Scientists and scholars, all interested persons
    Materials sciences, Physics / astronomy
    transregional, national
    Research results
    German


     

    Die eisabweisende Beschichtung ist hauchdünn. Für ihre Versuche haben Anna Maria Coclite und Gabriel Hernández Rodríguez (hier im Bild) sie in Stärken zwischen 300 und 500 Nanometer aufgetragen.


    For download

    x

    Für die neuartige Beschichtung sind vielfältige Anwendungen denkbar, etwa in der Luftfahrtbranche (im Foto zu sehen: Gabriel Hernández Rodríguez mit tiefgekühlten Proben von beschichtetem Plexiglas).


    For download

    x

    Help

    Search / advanced search of the idw archives
    Combination of search terms

    You can combine search terms with and, or and/or not, e.g. Philo not logy.

    Brackets

    You can use brackets to separate combinations from each other, e.g. (Philo not logy) or (Psycho and logy).

    Phrases

    Coherent groups of words will be located as complete phrases if you put them into quotation marks, e.g. “Federal Republic of Germany”.

    Selection criteria

    You can also use the advanced search without entering search terms. It will then follow the criteria you have selected (e.g. country or subject area).

    If you have not selected any criteria in a given category, the entire category will be searched (e.g. all subject areas or all countries).