Tydens die Groot Ysstorm van 1998 het ysopbou op kraglyne en -pale die noorde van die Verenigde State en suidelike Kanada tot stilstand gebring, wat baie mense dae of selfs weke lank koud en donker gelaat het.Of dit nou windturbines, elektriese torings, hommeltuie of vliegtuigvlerke is, ontdooiing maak dikwels staat op metodes wat tydrowend, duur is en/of baie energie en 'n verskeidenheid 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 gentoepikkewyne wat in die ysige water van Antarktika swem, en hul pels vries nie selfs wanneer die buite-oppervlaktemperatuur ver onder vriespunt is nie.
Ons het eers die eienskappe van lotusblare ondersoek, wat baie goed is om water te verwyder, maar dit het geblyk dat hulle minder doeltreffend is om ys te verwyder,” sê Ann Kitzig, wat al byna 'n dekade na oplossings soek en 'n assistent-professor is .Dokter in Chemiese Ingenieurswese aan die McGill Universiteit, Direkteur van die Laboratorium vir Biomimetiese Oppervlakte-ingenieurswese: “Eers toe ons die eienskappe van pikkewynvere begin ondersoek het, het ons 'n natuurlike materiaal ontdek wat gelyktydig water en ys afgooi.”
Diebeeldaan die linkerkant toon die mikrostruktuur van 'n pikkewynveer ('n nabyskoot van 'n 10 mikron-insetsel stem ooreen met 1/10 van die breedte van 'n menslike haar om 'n gevoel van skaal te gee).Hierdie weerhakies en takkies is die sentrale stingels van die vertakkingsvere.."Hake" word gebruik om individuele verehare saam te voeg om 'n kussing te vorm.Aan die regterkant is 'n vlekvrye staal-draadlap wat die navorsers met nanogroewe versier het, wat die hiërargie van pikkewynveerstrukture (draad met nanogroewe bo-op) weergee.
"Ons het gevind dat die hiërargiese rangskikking van die vere self watervrystellende eienskappe bied, en hul getande oppervlak verminder ysadhesie," verduidelik Michael Wood, 'n onlangse gegradueerde student wat saam met Kitzig werk en een van die mede-outeurs van die studie.Nuwe artikel in ACS Applied Material Interfaces."Ons kon hierdie gekombineerde effekte herhaal met lasergesnyde geweefde gaas."
Kitzig het bygevoeg: "Dit lyk dalk teen-intuïtief, maar die sleutel tot die skeiding van die ys is al die porieë in die maas wat water absorbeer onder vriesende toestande.Die water in daardie porieë vries uiteindelik, en soos dit uitbrei, skep dit krake, net soos jy in die yskas sou wees.Dit is dieselfde as gesien in die ysblokkie skinkbord.Ons het baie min moeite nodig om die ys uit ons gaas te verwyder, want die krake in elk van hierdie gate is geneig om langs die oppervlak van hierdie gevlegte drade te kronkel.”
Die navorsers het die stensil-oppervlak in 'n windtonnel getoets en gevind dat die behandeling 95% beter was om versiersel te weerstaan ​​as ongewikkelde gepoleerde vlekvrye staalplate.Aangesien geen chemiese behandeling nodig is nie, bied die nuwe metode 'n potensieel onderhoudsvrye oplossing vir die probleem van ysvorming op windturbines, torings, kraglyne en hommeltuie.
"Gegewe die aantal passasierslugvaartregulasies en die gepaardgaande risiko's, is dit onwaarskynlik dat vliegtuigvlerke bloot in metaalgaas toegedraai sal word," het Kitzig bygevoeg.“Dit is egter moontlik dat die oppervlak van 'n vliegtuigvlerk eendag die tekstuur kan hê wat ons bestudeer, en aangesien tradisionele ontdooiingsmetodes op die vlerkoppervlak saamwerk, sal ontdooiing plaasvind deur pikkewynvlerke te smelt.geïnspireer deur die tekstuur van die oppervlak.”
"Betroubare anti-versiersel-oppervlaktes gebaseer op dubbele funksionaliteit - mikrostruktuur-geïnduseerde ys wat afskilfer met nanostruktuur-verbeterde waterafstotende oorleg", Michael J. Wood, Gregory Brock, Juliette Debre, Philippe Servio en Anne-Marie Kitzig in ACS Appl.alma mater.koppelvlak
McGill Universiteit, gestig in 1821 in Montreal, Quebec, is die nommer een universiteit in Kanada.McGill Universiteit is konsekwent onder die top universiteite, beide nasionaal en internasionaal.Dit is 'n wêreldbekende instelling van hoër onderwys met navorsingsaktiwiteite wat oor drie kampusse strek, 11kolleges, 13 professionele kolleges, 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 die studentekorps uit.Meer as die helfte van McGill-studente sê hul eerste taal is nie Engels nie, en sowat 19% van hulle praat Frans as hul eerste taal.