Obecnie personel naziemny zmuszony jest rozpylać na skrzydła maszyny setki litrów środka przeciw zamarzaniu. To bardzo ważne działanie w przypadku złych warunków atmosferycznych, które ma zapobiegać osadzaniu się warstwy lodu, która zaburzałaby aerodynamikę skrzydeł, zwiększając opory i poprzez zwiększenie masy samolotu zmniejszać jego nośność. Cała procedura odmrażania jest zarówno czasochłonna, jak i droga. Kosztuje bowiem linie lotnicze średnio około 2 tys. USD za jednorazową akcję. A czasem w przypadku międzylądowań, trzeba je kilka razy powtarzać.
Dawid Janas*, doktorant z Cambridge University, odbywając loty do rodzimej Polski znalazł ponoć rozwiązanie, które może przynieść liniom lotniczym wymierne korzyści, a pasażerom zmniejszenie ryzyka wydłużenia podróży. A przy okazji poprawić bezpieczeństwo lotów.
Jak donosi The Economist, chodzi o sadzę. Ale nie taką zwykłą. Tworzona jest ona poprzez wpompowanie metanu do rozgrzanego do temperatury 1200 stopni Celsjusza pieca. Tam, w obecności katalizatora żelaza, gaz scala się w lepką substancję podobną do waty cukrowej, nazwaną aerożelem. Nie wdając się w nadmierne szczegóły, w ten sposób w efekcie końcowym otrzymywana jest specyficzna warstwa pokrywająca (folia) o grubości około 10 mikronów, składająca się z siatki nanorurek węglowych. Pojedyncze nanorurki są znacznie lepszym przewodnikiem elektryczności niż choćby miedź.
Jednak w tym przypadku wynalazku Janasa, nanorurki nie są dłuższe niż 1 mm każda, a pomiędzy nimi jest warstwa powietrza. W rezultacie, warstwa przestaje być dobrym przewodnikiem, posiadając wysoką oporność elektryczną. Gdy przepływa przez nią prąd, rośnie też temperatura.
Badania pokazały, że nowy materiał nagrzewa się o połowę krócej i potrzebuje na to o połowę mniej energii niż w przypadku stopu metali. Dodatkowo materiał jest bardzo lekki. Jak wyliczono, ilość folii potrzebna do pokrycia skrzydeł jumbo jeta ważyć ma zaledwie 80 gramów.
Niebagatelne znaczenie ma też sam koszt produkcji, który ma wynosić setną część tego ile kosztuje porównywalna w efektach warstwa nichromu o powierzchni kartki A4 (około 12 tys. USD). Niski pobór energii pozwoliłby przy tym, by pokryte węglowym filmem skrzydła były „ogrzewane” przez cały lot.
Doświadczenia jakie przeprowadził Janas ze swoim szefem Krzysztofem Koziołem wskazały, że materiał zachowuje właściwości nawet po 100 000-krotnym złożeniu i rozłożeniu.
"Udało nam się doprowadzić rozwiązanie do stanu, w którym jesteśmy gotowi na testy prototypów. W najbliższym czasie planuje przetestować je w tunelu symulującym warunki, na jakie wystawione są skrzydła w zimnym klimacie i podczas lotów. Mamy finansowanie na badania naukowe, ale potrzebujemy środków, by rozwinąć projekt od strony komercyjnej. Szukamy producentów lub aniołów biznesu. Po tekście w „Economist” zgłosili się już pierwsi chętni do współprac, ale za wcześniej na szczegóły." (Dawid Janas)
* Dawid Janas jest studentem ostatniego roku studiów doktoranckich na Uniwersytecie w Cambridge. Wcześniej skończył studia na Politechnice Śląskiej i pracował na Universiti Teknologi Petronas w Malezji i Institute of Chemical Technology w Pradze.