اگر در زمستان بخواهید سوار هواپیما شوید و پروازتان به‌خاطر بارش برف تاخیر داشته باشد، کلافه می‌شوید. تاخیر پرواز قابل توجیه است ما یخ‌زدگی بدنه هواپیما به‌شدت خطرناک است.
اگر در زمستان بخواهید سوار هواپیما شوید و پروازتان به‌خاطر برف روبی باند پرواز تاخیر داشته باشد، کلافه می‌شوید. تاخیر پرواز قابل توجیه است ما یخ‌زدگی بدنه هواپیما در زمستان بسیار خطرناک است. همانطور که ورقه آلومینیوم خام قطرات آب را به خود جذب می‌کند، ذرات یخ هم به بدنه هواپیما می‌چسبند. اما چگونه می‌توان از این پدیده جلوگیری کرد؟
به کانال تلگرام یورونیوز فارسی بپیوندید
استفاده از نانوذرات در بدنه هواپیما
یکی از راه‌های جلوگیری از ایجاد یخ روی بدنه هواپیما، این است که بدنه هواپیما را با مواد فوق العاده آب‌گریز بپوشانیم. محققانطرح اروپایی موسوم به PHOBIC2ICE قصد دارند ماده‌ای آب‌گریز و دافع آب بسازند که بتوان از آن در صنعت هواپیماسازی استفاده کرد.
یکی از آزمایش‌هایی که در مرکز فناوری در ورشو انجام می‌شود این است که از نانوذرات در ساختار پوشش‌های آلومینیومی بدنه هواپیما استفاده می‌شود تا آن را دافع آب و در نتیجه یخ‌گریز می‌کند.
نانوذرات در بدنه هواپیما برآمدگی‌هایی ایجاد می‌کند. هوا بین این برآمدگی‌ها به دام می‌افتد در نتیجه قطرات آب به جای نفوذ در پوشش بدنه، روی سطح سر می‌خورد و می‌غلتد.
الهام از برگ نیلوفر آبی برای طراحی پوشش آب‌گریز
برای جلوگیری از یخ‌زدگی بدنه هواپیما و ساخت و طراحی مواد یخ‌گریز محققان روش‌های مختلفی را آزمایش می‌کنند، یکی از این فناوری از پدیده طبیعی موسوم به «اثر لوتوس» الهام گرفته شده است. برگ نیلوفر آبی به دلیل وجود برآمدگی‌‌های نانومتری فوق آبگریزاست و خیس نمی‌شود.
اما چه موقع می‌توان فناوری پوشش نانومتری فوق آی گریز صنایع هواپیماسازی به کار برد؟
جواب این سوال را در مرکز تحقیقات و فناوری ایرباس پیدا می‌کنیم. در این تونل باد وضعیت یخ‌زدگی بدنه هواپیما شبیه سازی می شود.
تونل، از چوب ساخته شده که عایق حرارتی است درون تونل وضعیتی شبیه به شرایط جوی به وجود می‌آورند و چگونگی شکل گیری یخ در روی بدنه هواپیما دقیقاً معلوم می‌شود.
نوربرت کارپن، یکی از محققان «مرکز تحقیقات و فناوری ایرباس» می‌گوید: «اساساً درون تونل ابری از یخ به وجود آوریم. درون تونل آب افشانده (پاشیده) می‌شود و ذرات آب به محض برخورد با این ساختارها یخ می‌زند.»
بیشتر بخوانید: گامی نوین برای ساخت قطعه‌های داخلی هواپیما از الیاف کتان
پوشش آب‌گریز باید در مقابل آسیب‌های محیطی مقاوم باشد
آزمایش نشان می‌دهد قطرات آب سرد روی بدنه هواپیما یخ می‌زند. درست مانند آب خیلی سردی که داخل این بطری منجمد می‌شود. اما این پوشش علاوه بر مقاومت در مقابل یخ‌زدگی، باید از دوام بالا نیز برخوردار باشد و از بدنه هواپیما در مقابل انواع آسیب‌های محیطی نیز محافظت کند.
المار بوناکورسو، مهندس مواد از «مرکز تحقیقات و فناوری ایرباس» می‌گوید: «باید مطمئن شویم که این پوشش هم نسبت به یخ‌زدگی مقاوم است، و هم از بدنه هواپیما در مقابل باران، طوفان شن و پرتوهای فرابنفش، در ارتفاعات محافظت می‌کند.»
چالش اصلی در طراحی و ساخت پوشش نانومتری، دوام آن است. مهندسان و متخصصان علم مواد، برای این که از دوام این پوشش مطمئن شوند، آب را با فشار شدید به این سطح می پاشند.
نکته دیگر ارزان بودن این پوشش است. دانشمندان می گویند که طراحی پوشش‌های یخ گریز نیاز به تحقیقات بیشتر دارد.
یولانتا اسپیها، استاد علم مواد می‌گوید: «فعلا مجبوریم حرارت تولید کنیم و المنت (مفتول) برقی برای تولید حرارت به کار ببریم که بازدهی کمی دارد و مصرف سوخت را زیاد می کند و همینطور مجبوریم از مواد شیمیایی مضر استفاده کنیم. بنابراین مهندسی سطح (سطوح) می تواند راه حل بسیار خوبی است.»
این کار هنوز به سالها تحقیق نیاز دارد اما این فناوری خواهد توانست جای یخ زدایی با مواد شیمیایی را که در حال حاضر در بدنه هواپیما به‌کار می رود، بگیرد.