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冰雪災(zāi)害有時讓人望冰興嘆，無可奈何。但美國休斯頓大學(xué)研究人員近日開發(fā)出一種防冰新材料，有望徹底解決飛機、纜線等表面的結(jié)冰問題。
科研人員發(fā)表在國際材料期刊《Materials Horizons》的論文稱，他們提出了一種叫做應(yīng)力局部化的新型物理理論，用來改變和預(yù)測新材料的性能�；谶@些預(yù)測，他們創(chuàng)造了一種持久的硅聚合物涂層，能夠在任何物體表面防止結(jié)冰。
雨雪災(zāi)害導(dǎo)致的供電線路結(jié)冰、斷裂，引起大范圍斷電事件屢見不鮮。結(jié)冰的危害不止于此，2018年2月，俄羅斯一架安148客機因為空速管結(jié)冰導(dǎo)致飛行員獲得錯誤航速信息墜毀，65名乘客和6名機組人員全部遇難。據(jù)悉，美國每年因結(jié)冰造成的損失高達(dá)幾十億美元。
論文主要作者之一哈迪·加瑟米表示，此前他曾開發(fā)了幾種新型防冰材料，但與其他現(xiàn)有材料一樣，無法完全克服冰黏附在表面的問題，以及機械結(jié)構(gòu)和環(huán)境影響耐久性難題。應(yīng)力局部化理論使新材料能夠避免這種情況。
根據(jù)該理論，這種材料與冰的接觸面會產(chǎn)生裂紋，導(dǎo)致冰層脫落。造成裂縫所需的力量很小，例如飛機飛行時空氣在飛機表面流動就能夠起到觸發(fā)作用。測試表明，這種材料可以噴涂在任何表面上，不會改變飛機的空氣動力性能，而且結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、耐用，不受紫外線光照影響，一次噴涂能夠持續(xù)有效10年以上。
論文通訊作者比爾·庫克表示，新的理論指出了一條從新材料研究中減少試驗和失誤的途徑，這與材料科學(xué)朝著物理驅(qū)動的方向發(fā)展相契合。輸入你想要的材料性能，新的理論會告訴你需要合成什么材料，這一概念也可以用來研發(fā)具有卓越抗菌性能或其他特性的新材料。
