霜の結晶が水に向かってジャンプする
霜の結晶が水に向かってジャンプする / Credit:Jonathan B. Boreyko
chemistry

「静電除氷」で車のフロントガラスの霜取りを簡単にする研究 霜の下部は正、上部は負に帯電する

2021.02.26 Friday
Electrostatic de-icing could make it easier to defrost car windows https://www.newscientist.com/article/2268904-electrostatic-de-icing-could-make-it-easier-to-defrost-car-windows/?utm_campaign=RSS%7CNSNS&utm_source=NSNS&utm_medium=RSS&utm_content=news Jumping frost crystals: Lab works toward electrostatic de-icing https://phys.org/news/2021-02-frost-crystals-lab-electrostatic-de-icing.html
Electrostatic Jumping of Frost https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.0c09153

とても冷たい冬の朝、私たちは車のフロントガラスから霜をこすり取らなければいけません。これは大変な作業です。

霜取りをもっと簡単にするため、アメリカ・バージニア工科大学機械工学科に所属するジョナサン・ボレイコ氏ら研究チームは、霜が電荷分離する現象を利用。

研究では霜を構成する小さな結晶を引きはがすことに成功しました。

この方法を発展させるなら、将来的に窓ガラスの霜を簡単に除去できるかもしれません。

詳細は、2月24日付けの科学誌『ACS Nano』に掲載されました。

霜の下部は「正」に帯電し、上部は「負」に帯電する

霜は荷電分離している
霜は荷電分離している / Credit:Depositphotos

ガラスなどに霜が生じると、その霜には、冷たい外気にさらされている上部の露出面と、外気から遮断されている下層で温度差が生じます。

霜の上部は冷たく、下部は温かくなるのです。

そしてこの温度差は、霜の中にあるイオンを温かい場所から冷たい場所へと移動させます。

しかしこの時、正電荷を持つイオンがより速く移動するため、結果として、霜の下部は正に帯電し、上部は負に帯電するようになります。

これは以前から知られている自然現象であり、「電荷分離」と呼ばれています。

研究チームは、この現象を利用して霜自体を窓ガラスから引きはがせると考えました。

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