Robert Klatt
Eine neue Beschichtung aus zwei Materialien verhindert, dass sich Eis auf Oberflächen, etwa auf empfindlichen Flugzeugteilen, bildet.
Graz (Österreich). Flugzeuge müssen bei Temperaturen von unter null Grad Celsius vor dem Start enteist werden. Die empfindlichen Komponenten können alternativ mit einer Beschichtung versehen werden, die verhindert, dass Eis an ihnen haftet. Die bisher kommerziell erhältlichen eisabweisenden Beschichtungen sind jedoch sehr empfindlich und lösen sich schnell ab. Forscher der Technischen Universität Graz (TU Graz) haben nun eine Beschichtung entwickelt, die sehr widerstandsfähig ist und auf unterschiedlichen Materialien haftet.
Laut der Publikation im Fachmagazin ACS Applied Material and Interface haben die Forscher um Anna Maria Coclite und Gabriel Hernández Rodríguez einen signifikanten Fortschritt bei der initiierten chemischen Gasphasenabscheidung erreicht. Bei diesem Prozess wird die zu beschichtende Oberfläche zunächst erhitzt und dann mit einem Gas bestrahlt. Das Gas bildet auf der Oberfläche dann eine feste Beschichtung.
Bei der Bestrahlung der Oberfläche erfolgt ein kontinuierlich ein schneller Wechsel zwischen zwei Gasen. Die Beschichtung besteht dadurch aus zwei unterschiedlichen Materialien. Es kommt dadurch zu einem Effekt, der bisher nicht bekannt war.
„Das eisabweisende Material besteht aus länglichen Molekülen, die in senkrechter oder waagrechter Ausrichtung auf der Grundierung haften bleiben. 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.“
Die eisabweisende Beschichtung ist zwischen 300 und 500 Nanometer dick, also deutlich dünner als eines menschlichen Haares. Sie haftet an unterschiedlichen Materialien, darunter auch Aluminiumlegierungen und Faserverbundwerkstoffe, die bei Flugzeugen verwendet werden. In Experimenten konnte die Beschichtung die Eisanhaftung signifikant reduzieren, die Bildung von Eiskeimen verhindern und das Gefrieren von Wassertropfen verzögern.
ACS Applied Material and Interface, doi: 10.1021/acsami.3c18630
