受荷葉啟發(fā):科學(xué)家開發(fā)用于飛機(jī)的疏冰激光技術(shù)
據(jù)外媒New Atlas報(bào)道,保持飛機(jī)機(jī)翼無(wú)冰十分重要,但在起飛前應(yīng)用化學(xué)除冰劑可能會(huì)出現(xiàn)問題。德國(guó)科學(xué)家正在研究一種可以提供幫助的東西,例如基于疏冰激光技術(shù)對(duì)飛機(jī)表面的處理。等待一架客機(jī)上噴滿大量除冰劑是一件麻煩事,可能會(huì)導(dǎo)致起飛延誤。而且,所使用的化學(xué)藥品可能非常昂貴,而且它們通常也不環(huán)保。 為了使更小的除冰劑能夠完成相同的工作,某些飛機(jī)現(xiàn)在在機(jī)身關(guān)鍵區(qū)域加入了加熱元件,或者他們使用了將熱空氣從發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)移到相同區(qū)域的設(shè)置。新系統(tǒng)旨在進(jìn)一步減少對(duì)除冰劑的需求,甚至可能完全不需要除冰劑。 德國(guó)弗勞恩霍夫材料和光束技術(shù)研究所、空中客車公司和德累斯頓工業(yè)大學(xué)的研究人員合作開發(fā)這項(xiàng)技術(shù),它利用了一種稱為直接激光干涉圖案化(DLIP)的現(xiàn)有技術(shù)的變體。簡(jiǎn)而言之,DLIP涉及將單個(gè)激光束分成兩個(gè)或多個(gè)“子光束”。當(dāng)這些光束同時(shí)聚焦到表面上時(shí),它們重疊的光波會(huì)產(chǎn)生干涉圖案-這些圖案又被用來將三維納米或微米級(jí)結(jié)構(gòu)蝕刻到表面上。每分鐘最多可以處理一平方米的材料。 在實(shí)驗(yàn)室測(cè)試中,改進(jìn)的DLIP工藝用于將3D多層微結(jié)構(gòu)應(yīng)用于NACA型機(jī)翼的鋁表面,模擬飛機(jī)機(jī)翼的前緣。受荷葉的啟發(fā),這些結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)出碎片狀的表面,并具有有限的冰粘附點(diǎn)。內(nèi)部加熱的翼面隨后被放置在風(fēng)洞中,在該風(fēng)洞中,空氣溫度低于-10oC,包含各種濕度水平,風(fēng)速范圍為每秒65至120米。 |