Tydens die Groot Ysstorm van 1998 het ys op kraglyne en -pale gevries, wat die noorde van die Verenigde State en suidelike Kanada verlam het, wat baie dae en selfs weke lank in koue en duisternis gelaat het.Of dit nou windturbines, kragtorings, hommeltuie of vliegtuigvlerke is, die stryd teen ysopbou berus dikwels op metodes wat tydrowend, duur is en/of groot hoeveelhede energie en verskeie chemikalieë gebruik.Maar as mens na die natuur kyk, dink McGill se navorsers hulle het ’n belowende nuwe manier gevind om die probleem op te los.Hulle is geïnspireer deur die vlerke van die gentoepikkewyne, die pikkewyne wat in die ysige water van die Antarktiese streek swem, wie se pels nie vries nie, selfs wanneer die buitenste oppervlaktemperatuur ver onder vriespunt is.
Ons het eers die eienskappe van lotusblare ondersoek, wat uitstekend is om water op te spoel, maar dit het geblyk dat hulle minder doeltreffend is om water op te saai.sê Ann Kitzig, assistent-professor in chemiese ingenieurswese aan die McGill Universiteit en direkteur van die Biomimetic Surface Engineering Lab, wat al byna 'n dekade lank 'n oplossing soek, 'n materiaal wat water en ys kan verwyder.“
Die linker prent toon die mikroskopiese struktuur van 'n pikkewynveer ('n 10-mikron nabyskoot van die insetsel is gelykstaande aan 1/10 die breedte van 'n menslike haar, om 'n idee van skaal te gee).van vertakte vere."Hake" word gebruik om individuele verehare saam te voeg om matte te vorm.Aan die regterkant is 'n vlekvrye staaldraadlapdat die navorsers met nanogrooves versier het, wat die hiërargie van pikkewynveerstruktuur (metaaldraad met nanogrooves aan die bokant) herhaal.
"Ons het gevind dat die gelaagde rangskikking van die vere self dreinerings-eienskappe bied, en hul getande oppervlaktes verminder ys vassit," verduidelik Michael Wood, 'n onlangse gegradueerde student wat saam met Kitziger werk, wat een van die mede-outeurs van die studie is.Die skrywers het 'n nuwe artikel in ACS Applied Material Interfaces gepubliseer."Ons kon hierdie gekombineerde effekte herhaal met lasergesnyde gaas."
Kitzig het bygevoeg: "Dit lyk dalk teen-intuïtief, maar die sleutel tot yssmelting is dat al die porieë op die maas water absorbeer onder vriestoestande.Die water in hierdie porieë is die laaste wat vries, en soos dit uitsit, skep dit krake soos wat jy in yskas-ysblokkies sien.Ons het baie min moeite nodig om die ys uit die rooster te verwyder, want die krake in elke gat kronkel maklik langs die oppervlak van hierdie gevlegte drade.
Die navorsers het windtonneltoetse op stensiloppervlaktes uitgevoer en gevind dat die behandeling 95 persent meer effektief was om versiersel te voorkom as ongeklede gepoleerde vlekvrye staalpanele.Aangesien geen chemiese behandeling nodig is nie, bied die nuwe metode 'n potensieel onderhoudsvrye oplossing vir die probleem van ysvorming op windturbines, kragpale, kraglyne en hommeltuie.
“Gegewe die aantal passasierslugvaartregulasies en die gepaardgaande risiko’s, is dit onwaarskynlik dat ’n vliegtuigvlerk bloot in metaal toegedraai sal weesgaas,” het Kitzig bygevoeg.“Eendag kan die oppervlak van 'n vliegtuigvlerk egter die tekstuur hê wat ons bestudeer, en ontdooiing sal plaasvind deur 'n kombinasie van tradisionele ontdooiingsmetodes wat op die vlerk saamwerk.Die oppervlak bevat teksture wat deur pikkewynvlerke geïnspireer is..oppervlaktekstuur.”
"Betroubare oppervlakke teen versiersel gebaseer op dubbele funksionaliteit - ys wat afskilfer veroorsaak deur mikrostruktuur en dreinering versterk deur nanostruktuur", deur Michael J. Wood, Gregory Brock, Juliette Debret, Philippe Servio en Anne-Marie Kitzig, gepubliseer in ACS Appl.mat.koppelvlak
McGill Universiteit, wat in 1821 in Montreal, Quebec gestig is, is Kanada se nommer een mediese universiteit.McGill word deurgaans onder die beste universiteite in die land en die wêreld gereken.Dit is 'n "wêreldbekende" instelling van hoër onderwys met navorsingsaktiwiteite oor drie kampusse, 11 departemente, 13 professionele skole, 300 studieprogramme en meer as 40 000 studente, insluitend meer as 10 200 gegradueerde studente.McGill lok studente uit meer as 150 lande, en sy 12 800 internasionale studente maak 31% van sy studentekorps uit.Meer as die helfte van McGill-studente is moedertaalsprekers van 'n ander moedertaal as Engels, en ongeveer 19 persent van hierdie studente beskou Frans as hul eerste taal.