Inspirisani perjem pingvinovih krila, istraživači su razvili rešenje bez hemikalija za problem zaleđivanja dalekovoda, vetroturbina, pa čak i krila aviona.
Akumulacija leda može uzrokovati ogromnu štetu na infrastrukturi i, u nekim slučajevima, uzrokovati nestanke struje.
Bilo da se radi o turbinama na vjetar, električnim tornjevima, dronovima ili krilima aviona, rješenja problema često zavise od radno intenzivnih, skupih i energetski intenzivnih tehnologija, kao i raznih hemikalija.
Tim istraživača sa kanadskog univerziteta McGill vjeruje da je pronašao obećavajući novi način za rješavanje problema nakon proučavanja krila gentoo pingvina, koji plivaju u hladnim vodama Antarktika i čije se krzno ne smrzava čak ni na površinskim temperaturama.znatno ispod tačke smrzavanja.
“Prvo smo istražili svojstva lotosovih listova, koji su vrlo dobri u dehidraciji, ali se pokazalo da su manje efikasni u dehidraciji,” rekla je vanredna profesorica Ann Kitzig, koja je tražila rješenje skoro deceniju.
„Tek kada smo počeli proučavati masu pingvinovog perja, otkrili smo prirodni materijal koji može ukloniti i vodu i led.”
Mikroskopska struktura pingvinovog perja (na slici iznad) sastoji se od bodljikava i grančica koje se granaju od centralnog drška perja s "kukama" koje spajaju pojedinačne dlake perja zajedno kako bi formirale prostirku.
Desna strana slike prikazuje komad nerđajućeg čelikažicatkanina koju su istraživači ukrasili nanožljebovima koji oponašaju strukturnu hijerarhiju perja pingvina.
“Otkrili smo da slojeviti raspored samog perja osigurava propusnost vode, a njihove nazubljene površine smanjuju prianjanje leda”, rekao je Michael Wood, jedan od koautora studije.“Uspjeli smo da ponovimo ove kombinovane efekte laserskom obradom pletene žičane mreže.”
Kitzig objašnjava: „Možda se čini kontraintuitivnim, ali ključ protiv zaleđivanja su sve pore umeshkoji upijaju vodu u uslovima smrzavanja.Voda u ovim porama se na kraju smrzava, a kako se širi, stvara pukotine, baš kao i vi.Vidimo ga u posudama za led u frižiderima.Treba nam vrlo malo truda da odledimo našu mrežu jer pukotine u svakoj rupi lako vijugaju preko 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 neobrađenih poliranih ploča od nehrđajućeg čelika.Budući da nije potrebna hemijska obrada, nova metoda nudi potencijalno rješenje bez održavanja za problem nakupljanja leda na vjetroturbinama, električnim stubovima i dalekovodima, te dronovi.
Kitzig je dodao: „S obzirom na opseg propisa o putničkoj avijaciji i rizike koji su uključeni, malo je vjerovatno da bi krilo aviona jednostavno bilo umotano u metalmesh.”
“Međutim, jednog dana površina krila aviona može sadržavati teksturu koju proučavamo, a odleđivanje će se dogoditi kombinacijom tradicionalnih metoda odleđivanja na površini krila, radeći u tandemu s površinskim teksturama inspiriranim krilima pingvina.”
© 2023 Institut za inženjerstvo i tehnologiju.Fakultet za inženjerstvo i tehnologiju je registrovan kao dobrotvorna organizacija u Engleskoj i Velsu (broj 211014) i Škotskoj (broj SC038698).