自推进冰可能成为未来的绿色能源
2025-08-18 09:39
来源:弗吉尼亚理工大学
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弗吉尼亚理工大学的科学家发现了一种让冰自行移动的方法,这并非魔术或超自然现象,而是一项巧妙的工程成果,该研究在快速解冻和获取绿色能源新方法等方面具有众多潜在应用。

人字形自推进冰盘概览。图片来源:ACS 应用材料与界面(2025)

研究人员灵感源于沙漠谷的“航行石”。这种罕见自然现象发生在雨水落在坚硬沙漠地面,夜间气温降至冰点以下形成薄冰层,冰融化时,微风能吹动剩余冰层,有时带动岩石在干涸湖床上移动。

受此启发,弗吉尼亚理工大学自然启发流体与界面实验室的乔纳森·博雷科和他的团队着手创造一种无需风力辅助,就能让冰沿水平路径移动的表面。历经五年,他们成功将研究成果发表在《ACS 应用材料与界面》杂志上。

科学家们制作了刻有呈人字形V形细小凹槽的特殊铝板,将培养皿中的水冷冻制成冰盘并放置在加热的铝板上。冰融化时,水被凹槽引导向前移动,人字形图案可防止水倒流。此外,研究团队在一些金属板上喷防水喷雾,发现冰盘最初粘在涂层表面,随后会快速滑过金属板。

研究人员相信其工作有广泛影响。他们在论文中写道:“这些发现证明了通过利用受控融化和表面引导运动实现被动除冰和相控微传输的潜力,这对防冰系统、自清洁表面和无动力微流体传输具有重要意义。”

虽然这项新研究令人兴奋,但科学家们承认,还需开展更多工作挖掘其潜力。其中最有前景的应用之一可能是能量收集,例如将金属板制成圆形图案,让融化的冰盘持续旋转,再将磁铁或涡轮机连接到旋转冰盘上即可发电。

更多信息:Jack T. Tapocik 等,《人字形结构上的自推进冰》,ACS 应用材料与界面(2025)

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