Onderzoekers hebben aangetoond dat ze vliegtuigen ijsvrij kunnen houden zonder dat er schadelijke chemicaliën of extra energie nodig is. Met slimme ijsstrips houden ze 90 procent van het oppervlak droog en vrij van ijs.

Mensen van de New York Air National Guard maken het HC-130 Hercules-vliegtuig ijsvrij tijdens een grote sneeuwstorm in Westhampton Beach (Verenigde Staten), januari 2017. Bron: Sgt. Christopher S. Muncy, Air National Guard

Op een koude ochtend moet je flink krabben of de glasverwarming aanzetten om de autoruiten ijsvrij te krijgen. Dat kost jou of je auto energie. Ook vliegtuigen moeten op winterochtenden ijsvrij gemaakt worden. Dat gaat verder dan alleen de ruiten krabben. Het hele toestel moet schoon. IJs op de vleugels verzwaart het toestel en zorgt voor extra weerstand. En in de motor kunnen bewegende onderdelen vastvriezen.

‘Ik wil uiteindelijk een mooie ribeye-steak maken’
LEES OOK

‘Ik wil uiteindelijk een mooie ribeye-steak maken’

Tien jaar geleden presenteerde Mark Post de eerste in het lab gemaakte hamburger. Wanneer kunnen wij daar onze tanden in zetten?

Amerikaanse onderzoekers hebben een ‘passieve’ techniek ontwikkeld die 90 procent van een oppervlak voor een lange tijd droog houdt waardoor er geen ijs kan groeien.

IJsstrips

Dit kregen de onderzoekers voor elkaar door 10 procent van het oppervlak te bedekken met aluminium strips met verhoogde richeltjes met microscopisch kleine groeven. Deze structuur zorgt ervoor dat de strips vochtaantrekkend werken. Dat komt doordat de waterdruppels veel liever in de vochtafdrijvende groefjes gaan zitten dan op de rest van het oppervlak. Al het water in de buurt van de strips wordt ernaartoe getrokken waardoor de rest van het oppervlak vocht- en ijsvrij blijft. De 10 procent van het oppervlak dat bedekt is met de ijsstrips wordt dus opgeofferd om de overige 90 procent droog te houden.

Aluminium schaalmodel van de anti-ijsgroei technologie. Verhoogde richeltjes offeren zich op. Daar groeit het ijs, waardoor de rest van het oppervlak droog en ijsvrij blijft. Bron: Virginia Tech

De onderzoekers demonstreerden hun techniek met een aluminium plaatje van enkele vierkante centimeters met verhoogde richeltjes van enkele millimeter met daarin micrometer brede groefjes. Na 24 uur bij hoge luchtvochtigheid en -10°C was er enkel op de richeltjes ijsvorming te zien, terwijl de tussengelegen oppervlakken droog en ijsvrij waren.

In hun onderzoek gebruikten ze aluminium voor de ijsstrippen, maar elk ander materiaal werkt ook. ‘De groeven doen het werk’, zegt Jonathan Boreyko, materiaalwetenschapper aan Virginia Tech in de Verenigde Staten. ‘Het maakt dus niet uit welk materiaal je gebruikt, als het patroon [van de richeltjes en groeven] er maar in zit.’

Antivriesvloeistoffen

De huidige technieken die op luchthavens gebruikt worden zijn veel agressiever. Meestal wordt een mengsel van vier vloeistoffen over vliegtuigen heen gespoten. Die vloeistoffen zijn verwarmd waardoor het ijs smelt. Verder bevat het mengsel antivriesvloeistoffen in die zich aan het vliegtuig hechten, zodat dat het toestel ook tijdens de vlucht ijsvrij blijft

Deze stoffen moeten elke keer opnieuw op de toestellen gespoten worden. Dat kost geld en energie. Bovendien zijn de antivriesvloeistoffen niet erg milieuvriendelijk. Als de strips van de Amerikaanse onderzoekers grootschalige tests doorstaan, dan kunnen ze en duurzaam alternatief zijn.

En wat werkt voor vliegtuigen, werkt ook voor autoruiten. Misschien hoeven we over een paar jaar alleen nog maar een paar strips op onze ruiten te plakken. Dat scheelt ochtenden van gefrustreerd ijskrabben.

Mis niet langer het laatste wetenschapsnieuws en meld je nu gratis aan voor de nieuwsbrief van New Scientist.

Lees ook: