Tokom Velike ledene oluje 1998. godine, led se smrznuo na dalekovodima i stubovima, paralizirajući sjever Sjedinjenih Država i južnu Kanadu, ostavljajući mnoge u hladnoći i mraku danima, pa čak i sedmicama.Bilo da se radi o turbinama na vjetar, energetskim tornjevima, dronovima ili krilima aviona, borba protiv nakupljanja leda često se oslanja na metode koje oduzimaju vrijeme, skupe i/ili koriste velike količine energije i raznih hemikalija.Ali gledajući prirodu, McGillovi istraživači misle da su pronašli obećavajući novi način za rješavanje problema.Nadahnuli su ih krilima gentoo pingvina, pingvina koji plivaju u ledenim vodama antarktičkog regiona, čije se krzno ne smrzava čak ni kada je temperatura vanjske površine znatno ispod nule.
Prvo smo istražili svojstva listova lotosa, koji su odlični u upijanju vode, ali se pokazalo da su manje efikasni u upijanju vode.rekla je Ann Kitzig, docentica kemijskog inženjerstva na Univerzitetu McGill i direktorica Laboratorije za biomimetičko inženjerstvo površina, koja je tražila rješenje već skoro deceniju, materijal koji može ukloniti vodu i led.“
Lijeva slika prikazuje mikroskopsku strukturu pingvinovog pera (10-mikronski krupni plan umetka je ekvivalentan 1/10 širine ljudske kose, da bi se dobila ideja o razmjeru).od razgranatog perja.“Kuke” se koriste za spajanje pojedinačnih dlačica perja kako bi se formirale prostirke.Na desnoj strani je žica od nehrđajućeg čelikatkaninakoju su istraživači uljepšali nanožljebovima, replicirajući hijerarhiju strukture perja pingvina (metalna žica s nanožljebovima na vrhu).
“Otkrili smo da slojeviti raspored samog perja pruža svojstva drenaže, a njihove nazubljene površine smanjuju lijepljenje leda,” objašnjava Michael Wood, nedavno diplomirani student koji radi s Kitzigerom, koji je jedan od koautora studije.Autori su objavili novi članak u ACS Applied Material Interfaces.„Uspeli smo da ponovimo ove kombinovane efekte pomoću laserski izrezane žičane mreže.“
Kitzig je dodao: „Možda se čini kontraintuitivnim, ali ključ za topljenje leda je da sve pore na mrežici upijaju vodu u uslovima smrzavanja.Voda u ovim porama se posljednja smrzava, a kako se širi, stvara pukotine poput onoga što vidite u posudama za kockice leda u frižideru.Potrebno nam je vrlo malo truda da uklonimo led sa rešetke, jer pukotine u svakoj rupi lako vijugaju duž površine ovih pletenih žica.
Istraživači su proveli testove u aerotunelu na površinama sa šablonima i otkrili da je tretman bio 95 posto učinkovitiji u sprječavanju zaleđivanja od neobloženih poliranih ploča od nehrđajućeg čelika.Budući da nije potrebna hemijska obrada, nova metoda nudi potencijalno rješenje bez održavanja za problem stvaranja leda na vjetroturbinama, električnim stubovima, dalekovodima i dronovima.
“S obzirom na broj propisa o putničkoj avijaciji i povezane rizike, malo je vjerovatno da bi krilo aviona jednostavno bilo umotano u metalmesh“, dodao je Kitzig.„Međutim, jednog dana površina krila aviona može imati teksturu koju proučavamo, a odleđivanje će se dogoditi kombinacijom tradicionalnih metoda odleđivanja koje rade zajedno na krilu.Površina uključuje teksture inspirisane pingvinovim krilima..površinske teksture.”
„Pouzdane površine protiv zaleđivanja zasnovane na dvostrukoj funkcionalnosti – ljuštenje leda uzrokovano mikrostrukturom i drenažom poboljšanom nanostrukturom“, Michael J. Wood, Gregory Brock, Juliette Debret, Philippe Servio i Anne-Marie Kitzig, objavljeno u ACS Appl.mat.interface
Osnovan u Montrealu u Kvebeku 1821. godine, Univerzitet McGill je kanadski medicinski univerzitet broj jedan.McGill je konstantno rangiran među najboljim univerzitetima u zemlji i svijetu.To je “svjetski poznata” visokoškolska ustanova sa istraživačkim aktivnostima u tri kampusa, 11 odjela, 13 stručnih škola, 300 studijskih programa i preko 40.000 studenata, uključujući preko 10.200 diplomiranih studenata.McGill privlači studente iz preko 150 zemalja, a njegovih 12.800 međunarodnih studenata čini 31% njegovog studentskog tijela.Više od polovine učenika McGill-a su izvorni govornici maternjeg jezika koji nije engleski, a otprilike 19 posto ovih učenika smatra da je francuski njihov prvi jezik.