Натхнёныя пёрамі крылаў пінгвінаў, даследчыкі распрацавалі рашэнне праблемы абледзянення ліній электраперадач, ветракоў і нават крылаў самалётаў без выкарыстання хімікатаў.
Назапашванне лёду можа нанесці велізарную шкоду інфраструктуры, а ў некаторых выпадках - выклікаць адключэнне электрычнасці.
Няхай гэта будзе ветраныя турбіны, электрычныя вежы, беспілотнікі або крылы самалёта, рашэнні праблем часта залежаць ад працаёмкіх, дарагіх і энергаёмістых тэхналогій, а таксама розных хімічных рэчываў.
Група даследчыкаў з канадскага Універсітэта Макгіла мяркуе, што яны знайшлі новы перспектыўны спосаб вырашэння праблемы пасля вывучэння крылаў папуацкіх пінгвінаў, якія плаваюць у сцюдзёных водах Антарктыды і чый мех не замярзае нават пры тэмпературы паверхні.значна ніжэй кропкі замярзання.
«Спачатку мы даследавалі ўласцівасці лісця лотаса, якія вельмі добра абязводжваюць, але аказваюцца менш эфектыўнымі пры абязводжванні», — сказала дацэнт Эн Кіцыг, якая шукала рашэнне амаль дзесяць гадоў.
«Толькі калі мы пачалі вывучаць пёры пінгвінаў, мы адкрылі прыродны матэрыял, які можа выдаляць ваду і лёд».
Мікраскапічная структура пяра пінгвіна (малюнак вышэй) складаецца з зубцоў і галінак, якія адыходзяць ад цэнтральнага стрыжня пяра з «гаплікамі», якія злучаюць асобныя валасінкі пёраў, утвараючы дыван.
Справа на малюнку паказаны кавалак нержавеючай сталідроттканіна, якую даследчыкі ўпрыгожылі нанапазамі, якія імітуюць структурную іерархію пёраў пінгвінаў.
«Мы выявілі, што папластовае размяшчэнне саміх пёраў забяспечвае водапранікальнасць, а іх зубчастыя паверхні зніжаюць адгезію лёду», - сказаў Майкл Вуд, адзін з суаўтараў даследавання.«Мы змаглі паўтарыць гэтыя камбінаваныя эфекты з дапамогай лазернай апрацоўкі тканай драцяной сеткі».
Кітцыг тлумачыць: «Гэта можа здацца неразумным, але ключ да абароны ад абледзянення - гэта ўсе пары ўсеткаякія ўбіраюць ваду ва ўмовах замярзання.Вада ў гэтых порах з часам замярзае, і, пашыраючыся, стварае расколіны, як і вы.Мы бачым гэта ў формачках для лёду ў халадзільніках.Нам спатрэбіцца зусім няшмат намаганняў, каб ачысціць нашу сетку ад лёду, таму што расколіны ў кожным адтуліне лёгка звіваюцца па паверхні гэтых сплеценых правадоў».
Даследчыкі правялі выпрабаванні ў аэрадынамічнай трубе на трафарэтных паверхнях і выявілі, што апрацоўка была на 95 працэнтаў больш эфектыўнай для прадухілення абледзянення, чым неапрацаваныя паліраваныя панэлі з нержавеючай сталі.Паколькі хімічная апрацоўка не патрабуецца, новы метад прапануе патэнцыяльна непатрэбнае ў абслугоўванні рашэнне праблемы назапашвання лёду на ветраных турбінах, слупах электраперадач і лініях электраперадач, а таксама беспілотніках.
Кітцыг дадаў: «Улічваючы маштаб рэгулявання пасажырскай авіяцыі і звязаныя з гэтым рызыкі, малаверагодна, што крыло самалёта будзе проста загорнута ў металсетка.”
«Аднак калі-небудзь паверхня крыла самалёта можа ўтрымліваць тэкстуру, якую мы вывучаем, і антыабледзяненне будзе адбывацца з дапамогай камбінацыі традыцыйных метадаў ачысткі ад абледзянення на паверхні крыла, якія працуюць у тандэме з тэкстурамі паверхні, натхнёнымі крыламі пінгвіна».
© 2023 Інжынерна-тэхналагічны інстытут.Інжынерна-тэхналагічны каледж зарэгістраваны як дабрачынная арганізацыя ў Англіі і Уэльсе (нумар 211014) і Шатландыі (нумар SC038698).