Ο πάγος στα ηλεκτροφόρα καλώδια μπορεί να προκαλέσει όλεθρο, αφήνοντας τους ανθρώπους χωρίς θερμότητα και ηλεκτρισμό για εβδομάδες.Στα αεροδρόμια, τα αεροπλάνα μπορεί να αντιμετωπίσουν ατελείωτες καθυστερήσεις ενώ περιμένουν να παγώσουν με τοξικούς χημικούς διαλύτες.
Τώρα, ωστόσο, Καναδοί ερευνητές βρήκαν μια λύση στο πρόβλημα του παγώματος του χειμώνα από μια απροσδόκητη πηγή: τους πιγκουίνους gentoo.
Σε μια μελέτη που δημοσιεύτηκε αυτή την εβδομάδα, επιστήμονες στο Πανεπιστήμιο McGill στο Μόντρεαλ παρουσίασαν ένα σύρμαπλέγμαδομή που μπορεί να τυλιχτεί γύρω από καλώδια ηλεκτρικού ρεύματος, στο πλάι ενός σκάφους ή ακόμα και σε ένα αεροπλάνο και να αποτρέψει το να κολλήσει ο πάγος χωρίς τη χρήση χημικών.επιφάνεια.
Οι επιστήμονες έχουν αντλήσει έμπνευση από τα φτερά των πιγκουίνων gentoo, που κολυμπούν στα παγωμένα νερά κοντά στην Ανταρκτική, κάτι που τους επιτρέπει να παραμένουν χωρίς πάγο ακόμα και όταν οι εξωτερικές θερμοκρασίες είναι πολύ κάτω από το μηδέν.
«Τα ζώα… αλληλεπιδρούν με τη φύση με έναν πολύ Ζεν τρόπο», είπε η Ann Kitzig, επικεφαλής ερευνήτρια της μελέτης, σε μια συνέντευξη.«Θα μπορούσε να είναι κάτι για παρακολούθηση και αναπαραγωγή».
Ακριβώς όπως η κλιματική αλλαγή κάνει τις χειμερινές καταιγίδες πιο έντονες, το ίδιο συμβαίνει και με τις καταιγίδες πάγου.Το χιόνι και ο πάγος διατάραξαν την καθημερινή ζωή στο Τέξας πέρυσι, έκλεισαν το ηλεκτρικό δίκτυο, αφήνοντας εκατομμύρια χωρίς θερμότητα, φαγητό και νερό για μέρες και σκοτώνοντας εκατοντάδες.
Οι επιστήμονες, οι αξιωματούχοι της πόλης και οι ηγέτες της βιομηχανίας εργάζονται εδώ και καιρό για να διασφαλίσουν ότι οι καταιγίδες πάγου δεν διαταράσσουν τις χειμερινές μεταφορές.Διαθέτουν συσκευασίες για καλώδια αποπάγωσης, ανεμογεννήτριες και πτερύγια αεροσκαφών ή βασίζονται σε χημικούς διαλύτες για την γρήγορη αφαίρεση του πάγου.
Αλλά οι ειδικοί στην αποπάγωση λένε ότι αυτές οι διορθώσεις αφήνουν πολλά να είναι επιθυμητά.Η διάρκεια ζωής των υλικών συσκευασίας είναι μικρή.Η χρήση χημικών είναι χρονοβόρα και επιβλαβής για το περιβάλλον.
Ο Kitziger, του οποίου η έρευνα επικεντρώνεται στη χρήση της φύσης για την επίλυση σύνθετων ανθρώπινων προβλημάτων, έχει περάσει χρόνια προσπαθώντας να βρει καλύτερους τρόπους διαχείρισης του πάγου.Στην αρχή, σκέφτηκε ότι το φύλλο του λωτού μπορεί να είναι υποψήφιο λόγω της φυσικής του αποστράγγισης και της ικανότητας αυτοκαθαρισμού του.Αλλά οι επιστήμονες συνειδητοποίησαν ότι δεν θα λειτουργούσε σε συνθήκες έντονης βροχής, είπε.
Μετά από αυτό, η Kitzger και η ομάδα της επισκέφτηκαν τον ζωολογικό κήπο στο Μόντρεαλ, όπου ζουν πιγκουίνοι gentoo.Τους κέντρισε το ενδιαφέρον τα φτερά πιγκουίνου και μελέτησαν μαζί το σχέδιο.
Βρήκαν ότι τα φτερά μπλοκάρουν φυσικά τον πάγο.Ο Michael Wood, ερευνητής στο έργο με τον Kitzger, είπε ότι η ιεραρχική διάταξη των φτερών τους επιτρέπει να απομακρύνουν φυσικά το νερό και οι φυσικές οδοντωτές επιφάνειές τους μειώνουν το κόλλημα του πάγου.
Οι ερευνητές αναπαρήγαγαν αυτό το σχέδιο χρησιμοποιώντας τεχνολογία λέιζερ για να δημιουργήσουν ένα υφαντό σύρμαπλέγμα.Στη συνέχεια, δοκίμασαν την πρόσφυση του πλέγματος στον πάγο σε μια αεροδυναμική σήραγγα και βρήκαν ότι αντιστέκεται στο πάγωμα 95 τοις εκατό καλύτερα από μια τυπική επιφάνεια από ανοξείδωτο χάλυβα.Δεν απαιτούνται επίσης χημικοί διαλύτες, πρόσθεσαν.
Το πλέγμα μπορεί επίσης να προσαρτηθεί στα φτερά του αεροσκάφους, είπε ο Κίτσιγκερ, αλλά τα προβλήματα με τους ομοσπονδιακούς κανονισμούς εναέριας ασφάλειας θα καταστήσουν δύσκολη την εφαρμογή τέτοιων αλλαγών σχεδιασμού σύντομα.
«Το πιο ενδιαφέρον μέρος αυτής της λύσης κατά του πάγου είναι ότι είναι το σύρμαπλέγμααυτό το κάνει ανθεκτικό», δήλωσε ο Kevin Golovin, επίκουρος καθηγητής μηχανολογίας στο Πανεπιστήμιο του Τορόντο.
Άλλες λύσεις, όπως ανθεκτικό στον πάγο επιφάνειες από καουτσούκ ή εμπνευσμένες από φύλλα λωτού, δεν είναι βιώσιμες.
«Δουλεύουν πολύ καλά στο εργαστήριο», είπε ο Golovin, ο οποίος δεν συμμετείχε στη μελέτη, «και δεν εκπέμπουν καλά έξω».