Neue Beschichtung lässt Eis einfach abgleiten

Aufsprühen: So einfach wird Alu eisabweisend.

Bild: Joseph Xu, umich.edu

Forscher an der University of Michigan (UMich) haben eine Aufsprüh-Beschichtung entwickelt, um Oberflächen eisfrei zu halten. Denn schon die Kraft einer sanften Brise reicht, damit Eis einfach abfällt. Im Vergleich zu bisherigen Ansätzen funktioniert das bei großen Flächen deutlich besser, denn die in "Science" vorgestellte neue Beschichtung setzt auf ein anderes physikalisches Prinzip als üblich. Damit könnte der Traum, beispielsweise Schiffe und Flugzeuge einfach mit der richtigen Oberflächenbeschichtung eisfrei zu halten, endlich in Erfüllung gehen.

Falte im Eis-Teppich

Eis ist in vielen Bereichen eine Gefahr. Bei Flugzeugen können plötzliche Vereisungen im Extremfall zu Abstürzen führen, während Stromleitungen unter dem Gewicht großflächiger Vereisungen oft reißen. Daher sind Beschichtungen interessant. Doch bisherige Ansätze versuchen die Haftstärke des Eises zu senken, damit es sich mit weniger Kraft löst. "Das Problem daran: Desto größer die Eisschicht, desto mehr Kraft wird nötig", sagt Anish Tuteja, Professor für Materialforschung und -technik. Bei großen Oberflächen werden entsprechende Beschichtungen daher nutzlos, das Eis bleibt haften.

"Stellen Sie sich vor, sie ziehen einen Teppich über den Boden", meint Michael Thouless, Professor für Ingenieurswesen und Maschinentechnik. Das geht sehr schwer, da die komplette Reibung des Teppichs am Boden wirkt - und ähnelt dem Problem bisheriger Beschichtungen. Das Team an der UMich setzt daher auf ein anderes physikalisches Prinzip. "Jetzt stellen sie sich vor, da ist eine Falte im Teppich", so Thouless. Die ist dann vergleichsweise einfach zu verschieben. Ähnlich funktioniert die neue Methode. Sie begünstigt ein Grenzschichtversagen und damit das Ausbreiten von Spalten zwischen der beschichteten Oberfläche und dem Eis.

Ein Quadratmeter Erfolg

Wie gut das funktioniert, haben die Forscher mithilfe von knapp einem Quadratmeter großen, starren Aluminiumplatten gezeigt. Auf einer nach der neuen Methode beschichteten Platte glitt Eis einfach ab, während es auf einer Platte mit einer alten eisabweisenden Beschichtung ebenso haften blieb wie auf einer unbeschichteten. Gleiches galt auch bei länglichen, flexiblem Aluminiumplatten, die die Verhältnisse bei Stromleitungen simulieren sollten.

Jetzt arbeitet das Team daran, die neue Beschichtung haltbarer zu machen. Das ist nötig, damit sie auf Dauer tatsächlich auch für Flugzeuge, Überlandleitungen oder Schiffe relevant werden kann - eine Beschichtung, die zu oft erneuert oder ausgebessert werden muss, wäre in der Praxis schließlich wenig nützlich.

Quelle: www.pressetext.com/Thomas Pichler