Εμπνευσμένοι από τα φτερά των πιγκουίνων, οι ερευνητές ανέπτυξαν μια λύση χωρίς χημικά για το πρόβλημα του παγώματος σε ηλεκτροφόρα καλώδια, ανεμογεννήτριες και ακόμη και φτερά αεροπλάνων.
Η συσσώρευση πάγου μπορεί να προκαλέσει τεράστιες ζημιές στις υποδομές και, σε ορισμένες περιπτώσεις, να προκαλέσει διακοπές ρεύματος.
Είτε πρόκειται για ανεμογεννήτριες, ηλεκτρικούς πύργους, drones ή φτερά αεροπλάνων, οι λύσεις στα προβλήματα συχνά εξαρτώνται από τεχνολογίες έντασης εργασίας, δαπανηρές και ενεργοβόρες τεχνολογίες, καθώς και από διάφορα χημικά.
Μια ομάδα ερευνητών από το πανεπιστήμιο McGill του Καναδά πιστεύει ότι έχει βρει έναν πολλά υποσχόμενο νέο τρόπο για να λύσει το πρόβλημα αφού μελέτησε τα φτερά των πιγκουίνων gentoo, που κολυμπούν στα παγωμένα νερά της Ανταρκτικής και των οποίων η γούνα δεν παγώνει ακόμη και σε επιφανειακές θερμοκρασίες.πολύ κάτω από το σημείο πήξης.
«Ερευνήσαμε αρχικά τις ιδιότητες των φύλλων του λωτού, τα οποία είναι πολύ καλά στην αφυδάτωση, αλλά βρήκαμε ότι είναι λιγότερο αποτελεσματικά στην αφυδάτωση», δήλωσε η αναπληρώτρια καθηγήτρια Ann Kitzig, η οποία αναζητούσε μια λύση για σχεδόν μια δεκαετία.
«Μόλις αρχίσαμε να μελετάμε τη μάζα των φτερών πιγκουίνου, ανακαλύψαμε ένα φυσικό υλικό που μπορούσε να αφαιρέσει τόσο το νερό όσο και τον πάγο».
Η μικροσκοπική δομή του φτερού ενός πιγκουίνου (φωτογραφία παραπάνω) αποτελείται από ακίδες και κλαδιά που διακλαδίζονται από έναν κεντρικό άξονα φτερών με «αγκίστρια» που συνδέουν μεμονωμένες τρίχες φτερών μεταξύ τους για να σχηματίσουν ένα χαλί.
Η δεξιά πλευρά της εικόνας δείχνει ένα κομμάτι απόανοξείδωτοςύφασμα από χαλύβδινο σύρμα που οι ερευνητές έχουν διακοσμήσει με νανοαυλάκια που μιμούνται τη δομική ιεραρχία των φτερών πιγκουίνου.
«Διαπιστώσαμε ότι η πολυεπίπεδη διάταξη των φτερών παρέχει διαπερατότητα στο νερό και οι οδοντωτές επιφάνειές τους μειώνουν την πρόσφυση στον πάγο», δήλωσε ο Michael Wood, ένας από τους συν-συγγραφείς της μελέτης.«Καταφέραμε να αναπαράγουμε αυτά τα συνδυασμένα εφέ με επεξεργασία λέιζερ υφαντού συρμάτινου πλέγματος».
Ο Kitzig εξηγεί: «Μπορεί να φαίνεται αντι-διαισθητικό, αλλά το κλειδί για την αντιπάγωση είναι όλοι οι πόροι στο πλέγμα που απορροφούν νερό σε συνθήκες παγώματος.Το νερό σε αυτούς τους πόρους τελικά παγώνει, και καθώς διαστέλλεται, δημιουργεί ρωγμές, όπως και εσείς.Το βλέπουμε σε παγοθήκες στα ψυγεία.Χρειαζόμαστε πολύ λίγη προσπάθεια για να ξεπαγώσουμε το πλέγμα μας επειδή οι ρωγμές σε κάθε τρύπα ελίσσονται εύκολα πάνω από την επιφάνεια αυτών των πλεγμένων συρμάτων».
Οι ερευνητές διεξήγαγαν δοκιμές αεροδυναμικής σήραγγας σε επιφάνειες καλυμμένες με χαλύβδινο πλέγμα και διαπίστωσαν ότι η επεξεργασία ήταν 95 τοις εκατό πιο αποτελεσματική στην πρόληψη του παγώματος από τα μη επεξεργασμένα γυαλισμένα πάνελ από ανοξείδωτο χάλυβα.Επειδή δεν απαιτείται χημική επεξεργασία, η νέα μέθοδος προσφέρει μια δυνητικά χωρίς συντήρηση λύση στο πρόβλημα της συσσώρευσης πάγου σε ανεμογεννήτριες, πόλους ηλεκτροδότησης και ηλεκτροφόρα καλώδια και drones.
Το συρμάτινο πλέγμα από ανοξείδωτο χάλυβα είναι ένας τύπος υφαντού συρμάτινου πλέγματος κατασκευασμένο από ανοξείδωτοατσάλισύρμα.Συνήθως αποτελείται από χιλιάδες αλληλένδετα σύρματα που μπορούν να υφανθούν σε διάφορα σχέδια για να δημιουργήσουν διαφορετικά μεγέθη και σχήματα πλέγματος.ΑνοξείδωτοςΤο χαλύβδινο συρμάτινο πλέγμα είναι γνωστό για την ανθεκτικότητά του, την αντοχή του και την αντοχή του στη διάβρωση, καθιστώντας το μια δημοφιλή επιλογή για ένα ευρύ φάσμα εφαρμογών, συμπεριλαμβανομένων βιομηχανικών, εμπορικών και οικιστικών περιοχών.Χρησιμοποιείται συνήθως για σκοπούς φιλτραρίσματος, διαλογής και διαχωρισμού, καθώς και για αρχιτεκτονικές και διακοσμητικές εφαρμογές, όπως περίφραξη, κιγκλιδώματα και επένδυση προσόψεων.Υπάρχουν διαθέσιμες διαφορετικές ποιότητες σύρματος από ανοξείδωτο χάλυβα, καθένα από τα οποία προσφέρει διαφορετικά επίπεδα αντοχής στη διάβρωση και αντοχή.