Led na elektrickém vedení může způsobit zmatek a nechat lidi bez tepla a elektřiny celé týdny.Na letištích mohou letadla čelit nekonečným zpožděním, zatímco čekají na zalednění toxickými chemickými rozpouštědly.
Nyní však kanadští vědci našli řešení svého problému se zimní námrazou z nečekaného zdroje: gentoo tučňáků.
Ve studii zveřejněné tento týden vědci z McGill University v Montrealu odhalili drátpletivokonstrukce, kterou lze omotat kolem elektrického vedení, boku lodi nebo dokonce letadla a zabránit ulpívání ledu bez použití chemikálií.povrch.
Vědci se inspirovali křídly gentoo tučňáků, kteří plavou v ledových vodách poblíž Antarktidy, což jim umožňuje zůstat bez ledu, i když jsou venkovní teploty hluboko pod bodem mrazu.
„Zvířata … interagují s přírodou velmi zenovým způsobem,“ řekla v rozhovoru Ann Kitzigová, vedoucí výzkumnice studie."Mohlo by to být něco, na co se dívat a replikovat."
Stejně jako klimatické změny zintenzivňují zimní bouře, tak jsou i bouře ledové.Sníh a led loni narušily každodenní život v Texasu, vypnuly ​​elektrickou síť, miliony lidí zůstaly celé dny bez tepla, jídla a vody a stovky zabily.
Vědci, představitelé města a průmysloví lídři dlouhodobě pracují na tom, aby ledové bouře nenarušily zimní dopravu.Mají obaly na odmrazování drátů, větrných turbín a křídel letadel nebo se spoléhají na chemická rozpouštědla k rychlému odstranění ledu.
Odborníci na odmrazování však tvrdí, že tyto opravy zanechávají mnoho přání.Trvanlivost obalových materiálů je krátká.Používání chemikálií je časově náročné a škodlivé pro životní prostředí.
Kitziger, jehož výzkum se zaměřuje na využití přírody k řešení složitých lidských problémů, se roky snažil najít lepší způsoby, jak nakládat s ledem.Nejprve si myslela, že lotosový list by mohl být kandidátem kvůli jeho přirozené drenážní a samočistící schopnosti.Ale vědci si uvědomili, že to nebude fungovat v podmínkách silného deště, řekla.
Poté Kitzger a její tým navštívili zoo v Montrealu, kde žijí gentoo tučňáci.Zaujalo je peří tučňáků a společně studovali design.
Zjistili, že peří přirozeně blokuje led.Michael Wood, výzkumník projektu s Kitzgerem, uvedl, že hierarchické uspořádání peří jim umožňuje přirozeně odvádět vodu a jejich přirozené vroubkované povrchy snižují lepení ledu.
Výzkumníci replikovali tento design pomocí laserové technologie k vytvoření tkaného drátupletivo.Poté testovali přilnavost síťoviny k ledu ve větrném tunelu a zjistili, že odolává námraze o 95 procent lépe než standardnínerezovéocelový povrch.Chemická rozpouštědla také nejsou nutná, dodali.
Síť může být také připevněna ke křídlům letadla, řekl Kitziger, ale kvůli problémům s federálními předpisy pro leteckou bezpečnost bude v dohledné době obtížné implementovat takové konstrukční změny.
„Nejzajímavější částí tohoto řešení proti námraze je to, že je to drátěná síť, která jej činí odolným,“ řekl Kevin Golovin, odborný asistent strojního inženýrství na University of Toronto.
Jiná řešení, jako je pryž odolná proti ledu nebo povrchy inspirované lotosovým listem, nejsou udržitelné.
"Fungují velmi dobře v laboratoři," řekl Golovin, který nebyl zapojen do studie, "a nevysílají dobře venku."