محققان با الهام از پرهای بال پنگوئن، راه حلی بدون مواد شیمیایی برای مشکل یخ زدن روی خطوط برق، توربین های بادی و حتی بال های هواپیما ابداع کردند.
انباشته شدن یخ می تواند صدمات زیادی به زیرساخت ها وارد کند و در برخی موارد باعث قطع برق شود.
خواه توربین‌های بادی، برج‌های الکتریکی، هواپیماهای بدون سرنشین یا بال‌های هواپیما، راه‌حل‌های مشکلات اغلب به فناوری‌های کار فشرده، پرهزینه و انرژی‌بر و همچنین مواد شیمیایی مختلف بستگی دارد.
تیمی از محققان دانشگاه مک گیل کانادا معتقدند پس از مطالعه بال‌های پنگوئن‌های جنتو که در آب‌های سرد قطب جنوب شنا می‌کنند و خزشان حتی در دمای سطحی هم یخ نمی‌زند، راهی جدید امیدوارکننده برای حل این مشکل پیدا کرده‌اند.بسیار زیر نقطه انجماد
پروفسور Ann Kitzig که نزدیک به یک دهه است به دنبال راه حلی بوده است، گفت: ما ابتدا خواص برگ های نیلوفر آبی را بررسی کردیم که در کم آبی بسیار خوب هستند، اما دریافتیم که در کم آبی موثر نیستند.
تا زمانی که مطالعه روی توده پرهای پنگوئن را شروع کردیم، ماده طبیعی را کشف کردیم که می تواند هم آب و هم یخ را از بین ببرد.
ساختار میکروسکوپی پر پنگوئن (تصویر بالا) متشکل از خارها و شاخه‌هایی است که از یک محور مرکزی پر با قلاب‌هایی منشعب می‌شوند که تک تک موهای پر را به یکدیگر متصل می‌کنند تا یک فرش را تشکیل دهند.
سمت راست تصویر یک قطعه فولاد ضد زنگ را نشان می دهدسیمپارچه ای که محققان با نانو شیارهایی تزئین کرده اند که سلسله مراتب ساختاری پرهای پنگوئن را تقلید می کند.
مایکل وود، یکی از نویسندگان این مطالعه گفت: "ما دریافتیم که آرایش لایه ای پرها نفوذپذیری آب را فراهم می کند و سطوح دندانه دار آنها چسبندگی یخ را کاهش می دهد."ما توانستیم این جلوه‌های ترکیبی را با پردازش لیزری شبکه‌های سیمی بافته شده تکرار کنیم.»
کیتزیگ توضیح می‌دهد: «ممکن است غیر شهودی به نظر برسد، اما کلید ضد یخ زدگی تمام منافذ پوست است.مشکه در شرایط انجماد آب را جذب می کنند.آب موجود در این منافذ در نهایت یخ می زند و با انبساط، مانند شما ترک هایی ایجاد می کند.ما آن را در قالب های یخ در یخچال ها می بینیم.ما به تلاش بسیار کمی برای یخ زدایی مش خود نیاز داریم زیرا شکاف های هر سوراخ به راحتی روی سطح این سیم های بافته می چرخد.
محققان آزمایش‌های تونل باد را بر روی سطوح شابلون انجام دادند و دریافتند که این روش درمانی 95 درصد در جلوگیری از یخ زدگی مؤثرتر از پانل‌های فولاد ضد زنگ صیقلی درمان نشده بود.از آنجایی که نیازی به عملیات شیمیایی نیست، روش جدید راه حلی بدون نیاز به تعمیر و نگهداری برای مشکل تجمع یخ در توربین های بادی، تیرهای برق و خطوط برق و هواپیماهای بدون سرنشین ارائه می دهد.
کیتزیگ افزود: «با توجه به گستره مقررات هوانوردی مسافربری و خطرات موجود، بعید است که بال هواپیما به سادگی در فلز پیچیده شود.مش"
با این حال، روزی سطح بال هواپیما ممکن است دارای بافتی باشد که ما در حال مطالعه آن هستیم، و یخ زدایی از طریق ترکیبی از روش‌های یخ‌زدایی سنتی روی سطح بال اتفاق می‌افتد که در کنار هم با بافت‌های سطحی الهام گرفته از بال‌های پنگوئن کار می‌کنند.
© 2023 موسسه مهندسی و فناوری.کالج مهندسی و فناوری به عنوان یک موسسه خیریه در انگلستان و ولز (شماره 211014) و اسکاتلند (شماره SC038698) ثبت شده است.