弗吉尼亚理工新突破:自推进冰移动技术或开启绿色能源新篇
2025-08-21 10:58
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们取得一项巧妙工程成果——发现让冰自行移动的方法,此研究具有快速解冻、获取绿色能源新方法等众多潜在应用。相关成果发表于《ACS 应用材料与界面》杂志。

研究团队灵感源于沙漠谷的“航行石”现象。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,冰融化时微风可吹动剩余冰层并带动岩石在干涸湖床移动。

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·博雷科带领团队,历经五年,成功创造出能让冰沿水平路径移动且无需风力辅助的表面。

实现这一壮举的关键在于特殊铝板的设计。科学家们制作刻有呈人字形V形细小凹槽的铝板,将培养皿中的水冷冻成冰盘后置于加热的铝板上。冰融化时,水被凹槽引导向前,人字形图案可防止水倒流。此外,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。

研究团队认为,该成果意义重大。正如论文所写:“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,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。”

尽管研究令人兴奋,但科学家们也承认,要挖掘其潜力还需开展更多工作。其中,能量收集是极具前景的应用方向之一。例如,可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发电,为绿色能源领域带来新的可能。

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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