Revolutionärer Spray verhindert Eis auf Oberflächen

Seit Jahrzehnten forschen Wissenschaftler an Mitteln, mit denen sie Oberflächen besser vor Eisbildung schützen können. An der University of Michigan gelang nun ein Durchbruch mit einem völlig neuen Ansatz. Anstatt auf eine wasserabweisende Schutzschicht und damit also auf eine chemische Lösung zu setzen, fanden die Wissenschaftler durch einen Zufall heraus, dass gummiartige Oberflächen Eis viel leichter abperlen bzw. abstoßen können - ein physikalisches Prinzip.

Gummioberfläche als Trick

Selbst wenn sich Eis bildet, kann dieses mit wenig Kraftaufwand - im Fall eines Flugzeugs oder Autos nur durch einen entsprechenden Windstoß - entfernt werden. Das hat laut den Projektforschern mit der sogenannten Kavitation zu tun, die durch die unterschiedlichen Oberflächen erzeugt wird. "Eis ist in festem, unbeweglichem Zustand, während eine gummiartige Schicht auch bei tiefen Temperaturen dehnbar bleibt und sich bei kleinster Einwirkung verändert. Der dadurch entstehende Effekt zwischen den beiden Materialien bringt das Eis leicht ins Rutschen", erklärt Projektleiter Anish Tuteja.

Die Wirksamkeit des aus marktüblichen Polymeren entwickelten Schutzmittels kann dadurch noch verbessert werden, dass die Verbindungspunkte zwischen dem festen Eis und dem beweglichen Gummi verringert werden. Weichere Oberflächen sind noch eisabweichender, aber nicht so beständig, wie sie es für den Einsatz bei Windschutzscheiben oder auf Flugzeugen sein müssten. Das wird laut den Forschern die größte Herausforderung in den kommenden Jahren werden.

Durchsichtiger Schutzfilm

Das Mittel - an der Universität wurden etwa 100 Varianten entwickelt - ist durchsichtig und kann auf jede beliebige Oberfläche gesprüht werden. Die Herstellung sei einfach und kostengünstig. Das Schutzmittel könnte in Zukunft auch in industriellen Kühlsystemen und Gefriertruhen eingesetzt werden, um die Eisbildung an einigen wenigen Stellen zu verhindern. Die Effizienz dieser Geräte könne damit um 20 Prozent gesteigert werden, sind die Wissenschaftler überzeugt.