Интернациональная команда инженеров из Университета Райса (США) и Эдинбургского университета (Великобритания) предложила революционный и легко масштабируемый подход к созданию текстурированных алюминиевых поверхностей с улучшенными характеристиками отвода жидкости.
Исследователи применили экономичные виниловые маски и доступный лаковый полимер в сочетании с методами физико-химической обработки алюминиевой поверхности. Такие поверхности проявляют различные свойства смачиваемости, от супергидрофобных до гидрофильных, в зависимости от выбранного метода обработки. Минимальный размер текстурных элементов составляет 1,5 мм.
«Предложенная методология — это значимый шаг в инженерии поверхностей, — утверждает Дэниел Престон, доцент кафедры машиностроения Университета Райса. — Обеспечивая точный контроль отношения смачиваемости и термических характеристик, мы открываем новые перспективы для масштабного создания усовершенствованных теплопередающих поверхностей».
Процесс формирования текстурированной поверхности включает несколько стадий. Сначала на отполированный алюминий наносят виниловую маску, после чего выполняется двухступенчатое травление для образования микро- и наноструктурированного слоя. Учёные использовали передовые методы визуализации для оценки точности узоров и их способности к смачиванию.
Испытания выявили, что капли конденсата легче скатываются с текстурированных поверхностей, чем с обычных. Тепловизионный анализ показал значимое отличие в излучательной способности между гладкими и текстурированными зонами.
«Алюминий часто используется в системах управления температурой благодаря его высокой теплопроводности, малой плотности и экономичности, — объясняет Джефф Уэймейер, соавтор проекта. — Наш подход открывает новые возможности для точной настройки теплообмена при конденсации».
Эта технология предлагает большой потенциал применения: от охлаждения серверов в ЦОДах до предотвращения обледенения самолётных крыльев, лопастей ветряков и линий электропередач. В отличие от традиционной фотолитографии, новый метод не только экономичен, но и пригоден для обработки крупногабаритных поверхностей.
Источник: iXBT
