پژوهشگران با بررسی سطوح سوپرآب‌گریز، دریافته‌اند که اگر این سطوح دارای ساختار میکرومقیاس باشند، نمی‌توانند مانع یخ زدگی شوند؛ اما الگوهای پیچیده‌ی نانومقیاس می‌تواند تا حدی مانع یخ زدگی سطوح شود.
سطوح نانوساختار می‌تواند مانع یخ زدگی شود
پژوهشگران با بررسی سطوح سوپرآب‌گریز، دریافته‌اند که اگر این سطوح دارای ساختار میکرومقیاس باشند، نمی‌توانند مانع یخ زدگی شوند؛ اما الگوهای پیچیده‌ی نانومقیاس می‌تواند تا حدی مانع یخ زدگی سطوح شود.
یخ بستن سطوح، فرایندی است که در بسیاری از مواقع توام با بروز مشکلاتی است. یخ زدن با‌ل‌ها و پره‌های موتور هواپیما می‌تواند مانع از برخاستن آن از باند فرودگاه شود. وزن یخ ایجادشده در دکل‌های توزیع برق منجر به خاموشی و به خطر انداختن جان مردم می‌شود. همینک برای زدودن یخ از مواد آب‌کننده‌ی نمک و گلیکول، حرارات دادن یا اسپری سطح و یا عبور جریان آب گرم از سطح مواد استفاده می‌شود.
مواد آب‌کننده ممکن است سمی باشند یا باید به‌صورت دائمی مورد استفاده قرار گیرند. سیستم لوله‌های حرارتی نیز منجر به هدر رفتن انرژی می‌گردند؛ بنابراین محققان به دنبال راهی برای حل این مشکل هستند، ایده‌آل‌ترین حالت ارائه‌ی یک راهبرد انفعالی است که بر مبنای خواص فیزیکی یا شیمیایی سطح بوده و بی‌نیاز از اعمال کار یا انرژی باشد. برای حل این مشکل محققان شرکت جنرال الکتریک با همکاری پژوهشگران MIT راه حلی ارائه کردند. آنها پیشنهاد استفاده از یک پوشش سوپرآب‌گریز را مطرح کردند.
این ایده عملی نیست زیرا با تشکیل قطرات شبنم روی سطح، خاصیت ضد آب بودن آن از بین می‌رود و در نهایت منجر به تشکیل یخ روی سطح می‌گردد. در واقع تشکیل شبنم نوعی بسترسازی برای ایجاد هسته‌های یخ است. برای رفع این مشکل پژوهشگران استفاده از یک سطح دارای الگوهای بسیار پیچیده را ارائه کردند. تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی نشان داد که این سطوح تا حدی می‌توانند جلوی یخ زدن سطح را بگیرند. نتایج این تحقیق چگونگی تشکیل یخ و شبنم را روی سطح نشان داد. در نهایت یک الگوی نانومقیاس پیچیده برای خاصیت آب‌گریزی بسیار بالا طراحی شد. این الگو مانع تشکیل هسته‌های اولیه‌ی یخ روی سطح شد که اولین مرحله‌ی فرایند یخ زدن محسوب می‌شود. برای استفاده از این الگو در بخش‌های مختلف، باید بتوان آن را با هزینه‌ی قابل قبولی به تولید انبوه رساند. محققان این پروژه معتقدند که اگر بتوان راهی برای تولید انبوه و ارزان این پوشش پیدا کرد، یک پیشرفت واقعی صورت گرفته‌است.
نیلش پاتانکار، استاد دانشگاه نورث وست، معتقد است که نتایج این پروژه بسیار مهم است، زیرا نشان می‌دهد که تشکیل شبنم محدودیت شدیدی برای استفاده از سطوح سوپرآب‌گریز ایجاد می‌کند، چنین چیزی قبلاً نامشخص بود. همچنین این پروژه نشان داد که ساختارها در برخی مقیاس‌ها (مقیاس میکرونی) نمی‌تواند مانع از یخ زدن شود.
