• 新的全能涂层可以削减美国海军舰艇的燃料成本

    2019-03-27 15:58:02

    新的全能涂层可以削减美国海军舰艇的燃料成本 新的无氧涂层可以削减美国海军舰艇的燃料成本海洋大卫Szondy 2010年6月24日新的全能涂层可以大大减少船体的摩擦(图片来源:ONR)为

      新的全能涂层可以削减美国海军舰艇的燃料成本

      新的无氧涂层可以削减美国海军舰艇的燃料成本海洋大卫Szondy 2010年6月24日新的全能涂层可以大大减少船体的摩擦(图片来源:ONR)为了使船只和潜艇变得更加滑动,美国海军的海军研究办公室(ONR)赞助开发“全能”涂料,不仅可以排斥水,还可以排斥许多其他物质,如油,酒精,甚至花生酱。密歇根大学材料科学与工程副教授Anish Tuteja为ONR创造了一种清晰耐用的化学涂层,旨在减少船体摩擦,使船舶更节能,更隐蔽。

      在一个相当平静的日子里看着船只通行证,特别是在帆下,看起来几乎就像魔术一样。当船体穿过水面时,它看起来毫不费力地掠过,没有丝毫阻力。但这远非真实。因为水能够润湿船体,它会粘附在地面上,产生摩擦,从而产生阻力。如果船体被藤壶和珊瑚弄脏,问题就会变得更糟。

      “船舶油耗的很大一部分[在低速时高达80%,在高速时高达40-50%]用于保持其速度和克服摩擦阻力,”ONR项目官员Ki-Han Kim说道。 “海战和武器部门。 “如果我们能找到一种大幅减少摩擦阻力的方法,那么船只将消耗更少的燃料或电池电量,并享受更广泛的操作。”

      减少摩擦不仅是提高效率的问题,也是提升隐身性的问题。摩擦和阻力产生湍流,产生可在声纳上拾取的噪音。理想情况下,平稳,无摩擦的船体将是一个安静的船体,允许船舶和潜艇以更高的速度运行,同时检测的机会更少。

      实现这一目标的一种方法是使用特殊的涂层来排斥水和其他液体,而不是被它们弄湿。这种涂料是众所周知的,并且已经用于从调味品瓶到室外墙壁涂料的各种用途,以阻止公共撒尿。棘手的一点是开发出具有广泛恐惧行为的涂层,因此它不仅可以排斥水,还可以排斥其他液体,如油或脂肪。此外,涂层必须实用,这意味着它必须耐用。

      “研究人员可能会采用非常耐用的聚合物基质和非常令人反感的填料并混合它们,”Tuteja说。 “但这并不一定能产生耐用,防水的涂层。不同的聚合物和填料具有不同的可混合性[两种物质混合在一起的能力]。

       简单地结合最耐用的单个成分不会产生最耐用的复合涂层。

      究竟Tuteja开发的新型全能涂层尚未揭示,但它是由她的团队使用已知化学品的计算机数据库开发的,并使他们进行复杂的建模,以预测它们如何相互作用以及它们的属性可能是什么。 。最终产品是光学透明的橡胶状物质,可以喷涂并与许多表面紧密结合,但耐刮擦,凹痕和其他滥用。

      根据Tuteja的说法,该涂层具有超越油漆外壳的应用,包括作为传感器,雷达装置和恶劣天气天线的保护剂。该化合物仍在测试中,但该团队相信它将在未来两年内用于小型军事和民用。