El hielo en las líneas eléctricas puede causar estragos y dejar a las personas sin calefacción ni electricidad durante semanas.En los aeropuertos, los aviones pueden sufrir interminables retrasos mientras esperan a que los cubran con disolventes químicos tóxicos.
Ahora, sin embargo, los investigadores canadienses han encontrado una solución a su problema de formación de hielo en invierno a partir de una fuente inesperada: los pingüinos papúa.
En un estudio publicado esta semana, científicos de la Universidad McGill de Montreal han desvelado un cablemallaEstructura que se puede envolver alrededor de líneas eléctricas, el costado de un barco o incluso un avión y evitar que el hielo se pegue sin el uso de productos químicos.superficie.
Los científicos se han inspirado en las alas de los pingüinos papúa, que nadan en las aguas heladas cerca de la Antártida, lo que les permite permanecer libres de hielo incluso cuando las temperaturas exteriores están muy por debajo del punto de congelación.
"Los animales... interactúan con la naturaleza de una manera muy parecida al Zen", dijo en una entrevista Ann Kitzig, investigadora principal del estudio."Podría ser algo para observar y replicar".
Así como el cambio climático está haciendo que las tormentas invernales sean más intensas, también lo son las tormentas de hielo.La nieve y el hielo perturbaron la vida cotidiana en Texas el año pasado, cortando la red eléctrica, dejando a millones de personas sin calefacción, comida y agua durante días y matando a cientos.
Científicos, funcionarios municipales y líderes de la industria llevan mucho tiempo trabajando para garantizar que las tormentas de hielo no interrumpan el transporte invernal.Tienen paquetes para descongelar cables, turbinas eólicas y alas de aviones, o dependen de solventes químicos para eliminar rápidamente el hielo.
Pero los expertos en deshielo dicen que estas soluciones dejan mucho que desear.La vida útil de los materiales de embalaje es corta.El uso de productos químicos requiere mucho tiempo y es perjudicial para el medio ambiente.
Kitziger, cuya investigación se centra en el uso de la naturaleza para resolver problemas humanos complejos, ha pasado años intentando encontrar mejores formas de gestionar el hielo.Al principio, pensó que la hoja de loto podría ser una candidata debido a su drenaje natural y su capacidad de autolimpieza.Pero los científicos se dieron cuenta de que no funcionaría en condiciones de lluvia intensa, dijo.
Después de eso, Kitzger y su equipo visitaron el zoológico de Montreal, donde viven los pingüinos papúa.Les intrigaron las plumas de los pingüinos y estudiaron juntos el diseño.
Descubrieron que las plumas bloquean naturalmente el hielo.Michael Wood, investigador del proyecto con Kitzger, dijo que la disposición jerárquica de las plumas les permite absorber el agua de forma natural, y sus superficies dentadas naturales reducen la adherencia del hielo.
Los investigadores replicaron este diseño utilizando tecnología láser para crear un alambre tejido.malla.Luego probaron la adhesión de la malla al hielo en un túnel de viento y descubrieron que resistía la formación de hielo un 95 por ciento mejor que una superficie estándar de acero inoxidable.Tampoco se necesitan disolventes químicos, añadieron.
La malla también se puede unir a las alas de los aviones, dijo Kitziger, pero los problemas con las regulaciones federales de seguridad aérea harán que tales cambios de diseño sean difíciles de implementar en el corto plazo.
"La parte más intrigante de esta solución anticongelante es que es el cablemallaeso lo hace duradero”, dijo Kevin Golovin, profesor asistente de ingeniería mecánica en la Universidad de Toronto.
Otras soluciones, como el caucho resistente al hielo o las superficies inspiradas en hojas de loto, no son sostenibles.
"Funcionan muy bien en el laboratorio", dijo Golovin, que no participó en el estudio, "y transmiten mal en el exterior".