Разработан «самоходный лед»: технология поможет получать зеленую энергию

Вдохновением для разработки стали «парящие камни» Долины Смерти в Калифорнии — редкое природное явление, при котором валуны словно сами перемещаются по дну высохшего озера. Этот эффект объясняется тонкими ледяными пластинами, возникающими после дождей при ночных заморозках: когда лед тает, даже легкий ветерок увлекает за собой тяжелые камни.

Чтобы воссоздать тот же принцип в лаборатории, но без ветра, ученые сконструировали алюминиевые пластины с микроскопическими V-образными канавками, расположенными в виде «елочки». Такой рисунок препятствует обратному току воды и направляет ее движение в одну сторону, создавая силу, которая сдвигает лед.

Направленное джвижение тающего льда по плоской поверхности. Изображение: Jack T. Tapocik, ACS Applied Materials & Interfaces

В эксперименте исследователи замораживали воду в чашках Петри, получая ледяные диски, и помещали их на нагретые пластины. По мере таяния вода направлялась по канавкам и заставляла диски скользить. Дополнительные испытания с водоотталкивающим покрытием показали еще более впечатляющий эффект: ледяные диски сначала прилипали к поверхности, а затем внезапно стремительно скользили, демонстрируя «скачкообразное» движение.

Направленное джвижение тающего льда по плоской поверхности. Изображение: Jack T. Tapocik, ACS Applied Materials & Interfaces

Технология может найти применение в борьбе с обледенением: такие покрытия способны автоматически освобождаться ото льда и снега без затрат энергии и химических реагентов. Это важно для авиации, энергетики и транспорта.

Кроме того, исследователи рассматривают перспективу генерации экологически чистой энергии. Размещая пластины в форме кругов, можно заставить ледяные диски непрерывно вращаться. Прикрепив к ним магниты или турбины, в теории можно получать электричество из энергии таяния льда.

Авторы работы подчеркивают, что для практического применения необходимы дополнительные исследования — нужно проверить масштабируемость процесса, оптимизировать геометрию пластин и изучить работу технологии в разных условиях эксплуатации.

Источник: hightech.fm