افزودن ژل کمهزینه به مایعات ضدیخ هواپیما میتواند باعث شود هواپیماهای متوقفشده روی زمین برای مدت طولانیتری عاری از یخ باقی بمانند.
به گزارش پایپاه اطلاعرسانی شیمی کلاب، مایعات ضدیخ جدیدی که توسط پژوهشگران بریتانیایی توسعه یافتهاند، پلیمرهای فوقمولکولی تشکیل میدهند که میتوانند بیش از دو برابر محصولات فعلی، از تشکیل یخ روی بالهای هواپیما جلوگیری کنند.
در هوای سرد، نیروهای زمینی معمولاً بالهای هواپیما را با مایعات ضدیخ لایهساز اسپری میکنند تا «زمان محافظت» (holdover time) افزایش یابد؛ یعنی بازهای که طی آن یخ روی سطح تشکیل نمیشود. سپس هنگام برخاستن هواپیما، نیروی جریان هوا این لایه محافظ را از سطح جدا میکند.
اکنون پژوهشگران دانشگاه یورک، با همکاری شرکت تخصصی ضدیخ Kilfrost، مواد ژلی جدیدی با خواص ضدیخ بهبودیافته تولید کردهاند. آنها مشتقاتی از یک عامل ژلکننده به نام 1,3:2,4-دیبنزیلیدن سوربیتول (DBS) را به مایعات ضدیخ رایج اضافه کردند؛ مایعاتی که معمولاً از مخلوط ۵۰:۵۰ آب و پروپیلن گلیکول به همراه چند افزودنی دیگر تشکیل شدهاند. دیوید اسمیت، شیمیدان دانشگاه یورک و سرپرست این پروژه، توضیح میدهد که DBS از واکنش قند سوربیتول با بنزآلدهید ساخته میشود؛ موادی کمهزینه که میتوان آنها را از منابع غیرنفتی نیز بهدست آورد.
پس از ترکیب، برهمکنشهای π–π و پیوندهای هیدروژنی بینمولکولی باعث میشوند مولکولهای DBS بهصورت خودآرا به یک ژل فوقمولکولی تبدیل شوند. پژوهشگران کارایی فرمولهای مختلف ژل را با اعمال آنها روی صفحات آلومینیومی (بهعنوان مدل بال هواپیما) و اسپری آب در شرایط بسیار سرد آزمایش کردند. اسمیت میگوید: «یک مایع ضدیخ استاندارد معمولاً حدود ۳۰ تا ۴۰ دقیقه محافظت ایجاد میکند»، اما افزودن تنها ۰٫۲۵ گرم عامل ژلکننده در هر لیتر، زمان محافظت را به بیش از ۹۰ دقیقه افزایش داد.
به گفته اسمیت، این ژلها هنگام برخاستن هواپیما بهراحتی تجزیه میشوند، زیرا اتصال آنها مبتنی بر برهمکنشهای غیرکووالانسی است؛ برخلاف شبکههای پلیمری متقاطع و مقاوم که در اسپریهای ضدیخ فعلی بهکار میروند. او همچنین میافزاید که رواناب این ژلها میتواند در امتداد باند جمعآوری و بعداً دوباره مورد استفاده قرار گیرد.
جاناتان استید از دانشگاه دورهام نیز این پژوهش را نمونهای از «گفتوگوی شفاف میان دانشگاه و صنعت» میداند که میتواند به راهحلی نوآورانه برای یک مشکل واقعی منجر شود. او میگوید: «اسمیت و تیمش واقعاً به این فکر کردهاند که این مواد در عمل چگونه کار خواهند کرد.»
