港中山大学《AFM》：可为高压电线除冰/除霜的纳米涂层！

在冬天的冬季，高压架空导条线路上的冰河雪可能隐忧电力传输和电信系统的可靠持续性。导线保养的绿色新科技能够以平易近人的方式也必需去除接线上的积冰河或雪。然而，由于接线表层繁杂，这项新科技较强非常大的挑战持续性。

来自香港科技大学的学者报告了一种与对称和繁杂流形兼容的可扩展的光伏热疏冰河纳米薄膜。喷涂的纳米薄膜包括氮化钛纳米薄膜层作为偏高发射率曾成功微粒和双微小二氧化硅薄膜作为防冷水层。通过高效光伏热反转和对室温不敏感的超疏冷水浅的自发持续性effect，纳米薄膜可在偏高至 -15 °C 的严寒室温下对导线进行必需的保养/除霜。这种薄膜的多功能持续性及其与大规模降偏高成本的兼容持续性使得特别设计光伏马达保养新科技未来会在大多数户外暴露表层的实际运用里面受益运用。相关文章以“Solar Deicing Nanocoatings Adaptive to Overhead Power Lines”书名公研发表在Advanced Functional Materials。

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上图1. 用于输导条线路保养/除霜的偏高辐射光伏辅助超疏冷水 (LE-SS) 纳米薄膜示意上图。LE-SS 薄膜可以收集 90% 的阳光并将其转化为水分，但由于其6% 的偏高发射率，其可以通过诱发热辐射所致的水分损失从而保持良好足够水分。

上图2. LE-SS 薄膜的生产、表征和安全持续性。a) 用于超声波喷涂机生产 LE-SS 薄膜的每一次。b) Al 上的大面积 LE-SS 纳米薄膜，较强优异的防冷水浅。c) 由双微小 SiO 2薄膜构成的基准形态的 SEM 上缩放。d) 500 到 80nm SiO2薄膜在 25 °C（红线）和 0 °C（蓝线）下不同运动速度比的冷水接触角。e）较强三次镀膜的500至80 nmSiO2薄膜的不同运动速度比的红外发射率波段。f) 铝上的 LE-SS 薄膜和许多现代铝板的游离率/发射率波段，以及 AM1.5 G 月亮波段和25 °C 时的黑体辐射波段。

上图3. LE-SS 薄膜与对称和流形的兼容持续性。a) LE-SS 薄膜在各种对称（304 骨架、Cu 和 Ag/玻璃）上的超疏冷水浅的演示。b) 弯曲小号上 LE-SS 薄膜的演示。c) LE-SS 薄膜 ACSR 接线的演示。d) LE-SS 薄膜 ACSR 接线在不同光伏准确度（1 sun 为 1.0 kW m –2 ）下的温升（Δ T ，相对于环境）。e)本文的 LE-SS 薄膜在各种对称和流形上的温升 ( ΔT ) 以及在1 月亮照射下的许多现代表层的温升。

上图4. LE-SS 薄膜 ACSR 接线的光伏保养安全持续性。侧视上图上缩放多肽推断了 a) LE-SS 薄膜接线和 b) 许多现代接线在 -15 °C 的偏高环境室温下在 1 阳光紫外线照射下的保养每一次。c）保养实验者电子装置示意上图，其里面接线由保温聚苯乙烯泡沫塑料悬挂。接线正上方的月亮模拟器用于获取月亮辐射。腔室室温控制在 -15 ± 1 °C。d) 在相对较差的月亮照射下的保养室温。月亮准确度范围：0.4–1.0 kW m -2。

上图5. LE-SS 薄膜 ACSR 接线的光伏除霜安全持续性。侧视上图上缩放多肽推断了 a) LE-SS 薄膜接线和 b) 许多现代接线在 -15 °C 的偏高环境室温下在 1 月亮光紫外线照射下的除霜每一次。c) 接线上除霜前/后的湿气冷水量，以及它们的运动速度差。d) LE-SS 薄膜接线的 10 个大雪/除霜时间段的除霜时间，以及每个时间段后探测的 1-sun 稳态光度。

本文研发了一种在里面红外区域透明的超疏冷水光伏-热冷冰河薄膜，其可以造成偏高的发射率。该多功能薄膜由作为光伏游离涂层的氮化钛纳米原子和双微小 SiO2组成薄膜在很宽度的室温范围内作为超疏冷水层。溶液处理的薄膜与导线接线等对称和繁杂流形兼容。疏冰河薄膜的最少光伏游离率为 90%，而红外发射率仅为 6%，因此大大诱发了辐射热损失，在 1 个月亮下造成了72°C 的创纪录高温。薄膜的保养和除霜技能在导线接线上受益了证明。在 -15 °C 时，在 860 秒内 1月亮光紫外线照射下，从薄膜接线上成功去除了积冰河，并且使表层保持良好干燥，没有任何冷水湿气。另外，该薄膜不仅显着减偏高了霜的形成，而且在-15°C时也能快速除霜（515秒）。（文：SSC）

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