Recubrimientos superhidrofóbicos como sistemas anti-hielo para aeronaves pequeñas
Autores: Piscitelli, Filomena; Chiariello, Antonio; Dabkowski, Dariusz; Corraro, Gianluca; Marra, Francesco; Di Palma, Luigi
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2020
Acceso abierto
Artículo científico
2020
Recubrimientos superhidrofóbicos como sistemas anti-hielo para aeronaves pequeñas
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Sistemas tradicionales
Sistemas anti-hielo
Sistemas de descongelación
Sistemas pasivos
Recubrimiento superhidrofóbico
Energía libre de superficie
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 15
Citaciones: Sin citaciones
Los sistemas tradicionales de anti-hielo/deshielo, es decir, térmicos y neumáticos, en la mayoría de los casos requieren un consumo de energía que no siempre es permitido en aeronaves pequeñas. Por lo tanto, el uso de sistemas pasivos, capaces de retrasar la formación de hielo o reducir la fuerza de adhesión del hielo una vez formado, sin consumo adicional de energía, puede considerarse como la solución más prometedora para resolver el problema de la formación de hielo, sobre todo para aeronaves pequeñas. En algunos casos, la combinación de un sistema de protección contra el hielo tradicional (eléctrico, neumático y térmico) y los recubrimientos pasivos puede considerarse como un instrumento estratégico para reducir el consumo de energía. El esfuerzo del presente trabajo fue desarrollar un recubrimiento superhidrofóbico, capaz de reducir la energía libre de superficie (EFS) y el trabajo de adhesión (W) de los sustratos, mediante un método simplificado y no costoso. El recubrimiento desarrollado, aplicado como una pintura común con un aerógrafo, es capaz de reducir la EFS de los sustratos en un 99% y el W en un 94%. También se estudiaron los efectos de la química y la morfología de la superficie sobre la humectabilidad de las superficies. En las muestras de referencia, cuanto mayor es la rugosidad, menor es la EFS y el W. En las muestras recubiertas con rugosidad que varía entre 0.4 y 3 um no se observaron variaciones relevantes en el ángulo de contacto del agua, ni en la EFS ni en el W.
Descripción
Los sistemas tradicionales de anti-hielo/deshielo, es decir, térmicos y neumáticos, en la mayoría de los casos requieren un consumo de energía que no siempre es permitido en aeronaves pequeñas. Por lo tanto, el uso de sistemas pasivos, capaces de retrasar la formación de hielo o reducir la fuerza de adhesión del hielo una vez formado, sin consumo adicional de energía, puede considerarse como la solución más prometedora para resolver el problema de la formación de hielo, sobre todo para aeronaves pequeñas. En algunos casos, la combinación de un sistema de protección contra el hielo tradicional (eléctrico, neumático y térmico) y los recubrimientos pasivos puede considerarse como un instrumento estratégico para reducir el consumo de energía. El esfuerzo del presente trabajo fue desarrollar un recubrimiento superhidrofóbico, capaz de reducir la energía libre de superficie (EFS) y el trabajo de adhesión (W) de los sustratos, mediante un método simplificado y no costoso. El recubrimiento desarrollado, aplicado como una pintura común con un aerógrafo, es capaz de reducir la EFS de los sustratos en un 99% y el W en un 94%. También se estudiaron los efectos de la química y la morfología de la superficie sobre la humectabilidad de las superficies. En las muestras de referencia, cuanto mayor es la rugosidad, menor es la EFS y el W. En las muestras recubiertas con rugosidad que varía entre 0.4 y 3 um no se observaron variaciones relevantes en el ángulo de contacto del agua, ni en la EFS ni en el W.