Results and publications

Conclusions (Spanish)

La acreción de hielo sobre superficies (icing) puede generar una problemática de diferente índole (seguridad, mantenimiento, funcionalidad) en diferentes sectores como la aeronáutica, aerogeneradores, estaciones de esquí, industria del hielo, entre otros. Hemos concluido gracias al proyecto RepelSurf4Xtrm que el uso de superficies repelentes de líquidos para mitigar la adhesión de sólidos como el hielo o la espuma de poliuretano, como regla general, está significativamente condicionado por la rugosidad superficial que favorece la unión sólido-superficie. Esto obliga a descartar a las superficies superhidrófobas como potenciales inhibidoras de acreción de hielo o desmoldeo. Las alternativas son superficies hidrófobas lisas con mínima histéresis de mojado, superficies impregnadas con lubricante y superficies elastómeras. Se ha podido comprobar que las superficies superhidrófobas sí proporcionan resultados aceptables en cuanto al retardo en la formación de hielo. En términos de durabilidad, la resistencia mecánica de las superficies repelentes modificadas químicamente es insuficiente para aplicaciones reales. Como resultados de investigación fundamental, hemos encontrado que la geometría de gota (dictada por la mojabilidad-histéresis) y la humedad ambiental son determinantes para el retardo en la formación de hielo. También hemos descrito el comportamiento aerófilo/aerófobo de superficies rugosas inmersas en agua. El proyecto RepelSurf4Xtrm ha producido como entregables metodológicos destacados el uso de gota magnética oscilante para la medida de la histéresis dinámica (cizalla) sobre superficies repelentes, la fuerza de adhesión en tracción y cizalla de hielo (en ausencia de ensayos normalizados) y el uso de gota botante para la medida de la histéresis dinámica (tracción). Hacemos mención especial al protocolo para fabricación de superficies antihielo sobre sustratos metálicos (acero galvanizado) publicado en J. Vis. Exp. A través del proyecto, el grupo de investigación de RepelSurf4Xtrm participa en la incipiente plataforma nacional del hielo junto con AIN, INTA, Aimplas y CSIC-Instituto de Materiales de Sevilla. En el ámbito local, la colaboración con CETURSA, gestora de la estación de Sierra Nevada, ha permitido realizar pruebas de concepto reales de superficies superhidrófobas que ralentizan la formación de hielo en condiciones ambientales adversas. Y en el ámbito regional, la colaboración con la Universidad de Córdoba y la empresa TECNIMACOR ha permitido estudiar el uso de recubrimientos antiadherentes para desmoldeo en aplicaciones altamente abrasivas. El proyecto RepelSurf4Xtrm ha producido 30 artículos JCR y se ha divulgado en actividades como La Noches de los Investigadores, proyectos PIIISA y actividades de la Universidad de Granada.

Peer-reviewed international publications

Evaluation of the solid-liquid contact area fraction of drops deposited on rough surfaces beyond the Wenzel regime, F.J. Montes Ruiz-Cabello, M.A. Cabrerizo-Vílchez and M.A. Rodriguez-Valverde, Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects, 568, 2019, 455-460

Wetting transitions on rough surfaces revealed with captive bubble experiments. The role of surface energy. Carmen L. Moraila-Martínez, F.J. Montes Ruiz-Cabello, M.A. Cabrerizo-Vílchez and M.A. Rodriguez-Valverde, Journal of Colloid and Interface Science, 2019, 539, 15 March 2019, 448-456.

Fabrication of Superhydrophobic Metal Surfaces for Anti-Icing Applications. F.J. Montes Ruiz-Cabello, Pablo Ibañez-Ibañez, Guillermo Paz-Gomez, Miguel Cabrerizo-Vilchez, Miguel Angel Rodriguez-Valverde, J. Vis. Exp. (138), e57635, doi:10.3791/57635 (2018).

Non-Stick Coatings in Aluminium Molds for the Production of Polyurethane Foam. Francisco Sánchez-Urbano, Guillermo Paz-Gómez, Óscar Rodríguez-Alabanda, Pablo E. Romero, Miguel Cabrerizo-Vílchez, Miguel Ángel Rodríguez-Valverde and Guillermo Guerrero-Vaca, Coatings 2018, 8(9), 301.

Testing the performance of superhydrophobic aluminum surfaces. F. Javier Montes Ruiz-Cabello, Pablo F. Ibáñez-Ibáñez, J. Francisco Gómez-Lopera, José Martínez-Aroza, Miguel Cabrerizo-Vílchez, Miguel A. Rodríguez-Valverde, Journal of Colloid and Interface Science, 508, 2017, 129-136.

Continuous thermal control of hydrophilicity/hydrophobicity changes of hybrid films and of its directionality: kinetics and substrate effects. Noam Ralbag, Francisco Javier Montes Ruiz-Cabello, Miguel Ángel Rodríguez Valverde, Vitaly Gutkin, Ruthy Sfez, David Avnir, Journal of Colloid and Interface Science, 2017, 505:692-702.

Towards super-nonstick aluminized steel surfaces. Ruiz-Cabello, F.J.M., Rodríguez-Criado, J.C., Cabrerizo-Vílchez, M., Rodríguez-Valverde, M.A., Guerrero-Vacas, G., Progress in Organic Coatings, 2017, 109, 135–143.

Fabrication of Water-Repellent Surfaces on Galvanized Steel, Francisco J. Montes Ruiz-Cabello, Alidad Amirfazli, Miguel Cabrerizo-Vílchez and Miguel A Rodríguez-Valverde, RSC Adv., 2016, 6, 71970-71976

Patents

Procedimiento y dispositivo para la obtención de datos útiles para determinar cuantitativamente la capacidad antiadherente, RODRÍGUEZ VALVERDE, Miguel Ángel; CABRERIZO VÍLCHEZ, Miguel Ángel y GUERRERO VACA, Guillermo Rafael, ES2565566 B1 (17.01.2017), UNIVERSIDAD DE GRANADA y UNIVERSIDAD DE CÓRDOBA.

International conferences

Bachelor’s thesis

  • Physics degree-University of Granada 2016-2017

Tratamientos superficiales antihielo para infraestructuras de la estación de esquí de Sierra Nevada

  • Physics degree-University of Granada 2015-2016

Bouncing drop: a measure of superhydrophobicity

  • Physics degree-University of Granada 2014-2015

Magnetic oscillating drop

Enhanced non-stick coatings

MSc-postgraduate diploma

    • Physics, Radiations, Nanotechnology, Particles and Astrophysics-University of Granada 2016-2017

Superficies metálicas anti-hielo