در طوفان بزرگ یخ در سال 1998، یخ روی خطوط برق و تیرها یخ زد و شمال ایالات متحده و جنوب کانادا را فلج کرد و بسیاری را برای روزها و حتی هفته ها در سرما و تاریکی رها کرد.خواه توربین‌های بادی، برج‌های برق، هواپیماهای بدون سرنشین یا بال‌های هواپیما، مبارزه با تجمع یخ اغلب به روش‌هایی متکی است که زمان‌بر، پرهزینه و/یا استفاده از مقادیر زیادی انرژی و مواد شیمیایی مختلف است.اما با نگاهی به طبیعت، محققان مک‌گیل فکر می‌کنند که راه جدیدی نویدبخش برای حل این مشکل پیدا کرده‌اند.آن‌ها از بال‌های پنگوئن‌های جنتو الهام گرفتند، پنگوئن‌هایی که در آب‌های یخی منطقه قطب جنوب شنا می‌کنند، خزشان حتی زمانی که دمای سطح بیرونی بسیار زیر صفر است یخ نمی‌زند.
ما ابتدا خواص برگ های نیلوفر آبی را بررسی کردیم که در فتیله کردن آب بسیار عالی هستند، اما مشخص شد که آنها در فتیله کردن آب کمتر موثر هستند.آن کیتزیگ، استادیار مهندسی شیمی در دانشگاه مک گیل و مدیر آزمایشگاه مهندسی سطح بیومیمتیک، گفت: نزدیک به یک دهه است که به دنبال راه حلی بوده است، ماده ای که بتواند آب و یخ را حذف کند."
تصویر سمت چپ ساختار میکروسکوپی یک پر پنگوئن را نشان می دهد (یک نمای نزدیک 10 میکرونی از درج معادل 1/10 عرض یک موی انسان است تا ایده ای از مقیاس ارائه دهد).از پرهای شاخه دار"قلاب" برای اتصال موهای تک تک پرها به یکدیگر و تشکیل فرش استفاده می شود.در سمت راست یک سیم فولادی ضد زنگ استپارچهکه محققان با نانو شیارها تزئین کرده اند و سلسله مراتب ساختار پر پنگوئن (سیم فلزی با نانو شیارها در بالا) را تکرار می کند.
مایکل وود، دانشجوی فارغ التحصیل اخیر که با کیتزیگر کار می کند و یکی از نویسندگان همکار این مطالعه است، توضیح می دهد: «ما متوجه شدیم که آرایش لایه ای پرها خواص زهکشی را فراهم می کند و سطوح دندانه دار آنها چسبندگی یخ را کاهش می دهد.نویسندگان مقاله جدیدی را در ACS Applied Material Interfaces منتشر کرده اند.ما توانستیم این اثرات ترکیبی را با شبکه سیمی برش لیزری تکرار کنیم.
کیتزیگ اضافه کرد: «ممکن است غیرمعمول به نظر برسد، اما کلید ذوب یخ این است که تمام منافذ روی مش آب را در شرایط یخ زدگی جذب می‌کنند.آب موجود در این منافذ آخرین آب است که منجمد می شود و با انبساط آن، ترک هایی مانند آنچه در قالب های یخ یخچال می بینید ایجاد می کند.ما به تلاش بسیار کمی برای حذف یخ از شبکه نیاز داریم، زیرا شکاف‌های هر سوراخ به راحتی در امتداد سطح این سیم‌های بافته می‌پیچد.
محققان آزمایش‌های تونل باد را بر روی سطوح شابلون انجام دادند و دریافتند که درمان 95 درصد در جلوگیری از یخ زدگی مؤثرتر از پانل‌های فولاد ضد زنگ صیقلی بدون روکش است.از آنجایی که نیازی به عملیات شیمیایی نیست، روش جدید راه حلی بدون نیاز به تعمیر و نگهداری برای مشکل تشکیل یخ در توربین های بادی، تیرهای برق، خطوط برق و هواپیماهای بدون سرنشین ارائه می دهد.
با توجه به تعداد مقررات هوانوردی مسافربری و خطرات مرتبط، بعید است که بال هواپیما به سادگی در فلز پیچیده شود.مشکیتزیگ افزود.با این حال، روزی سطح بال هواپیما ممکن است بافتی را داشته باشد که ما در حال مطالعه آن هستیم و یخ زدایی از طریق ترکیبی از روش های سنتی یخ زدایی که با هم روی بال کار می کنند، اتفاق می افتد.سطح شامل بافت هایی است که از بال های پنگوئن الهام گرفته شده است..بافت سطح."
"سطوح ضد یخ قابل اعتماد بر اساس عملکرد دوگانه - پوسته پوسته شدن یخ ناشی از ریزساختار و زهکشی افزایش یافته توسط نانوساختار" توسط مایکل جی. وود، گریگوری براک، ژولیت دبرت، فیلیپ سرویو و آن ماری کیتزیگ، منتشر شده در ACS Appl.رابط مات
دانشگاه مک گیل که در مونترال، کبک در سال 1821 تأسیس شد، دانشگاه پزشکی شماره یک کانادا است.مک گیل همواره در بین بهترین دانشگاه های کشور و جهان قرار دارد.این موسسه آموزش عالی "مشهور جهانی" با فعالیت های تحقیقاتی در سه پردیس، 11 بخش، 13 مدرسه حرفه ای، 300 برنامه تحصیلی و بیش از 40000 دانشجو، از جمله بیش از 10،200 دانشجوی فارغ التحصیل است.مک گیل دانشجویان بیش از 150 کشور را جذب می کند و 12800 دانشجوی بین المللی آن 31 درصد از دانشجویان آن را تشکیل می دهند.بیش از نیمی از دانش‌آموزان مک‌گیل به زبان مادری به غیر از انگلیسی صحبت می‌کنند و تقریباً 19 درصد از این دانش‌آموزان فرانسوی را زبان اول خود می‌دانند.