Voimalinjojen jäätyminen voi aiheuttaa tuhoa ja jättää ihmiset ilman lämpöä ja sähköä viikoiksi.Lentokentillä lentokoneet voivat kohdata loputtomia viivästyksiä odottaessaan, että niitä käsitellään jäästä myrkyllisillä kemiallisilla liuottimilla.
Nyt kanadalaiset tutkijat ovat kuitenkin löytäneet ratkaisun talven jäätymiseen epätodennäköisestä lähteestä: gentoo-pingviineistä.
Tällä viikolla julkaistussa tutkimuksessa Montrealin McGill-yliopiston tutkijat ovat paljastaneet alankaverkkorakenne, joka voi kietoutua voimalinjojen, veneiden ja jopa lentokoneiden kylkien ympärille ja estää kemikaalien käytön ilman kemikaaleja.pinta.
Tutkijat ovat saaneet inspiraationsa gentoo-pingviinien siipeistä, jotka uivat jäisissä vesissä lähellä Etelämannerta ja pysyvät jäättöminä, vaikka lämpötilat ovat reilusti pakkasen alapuolella.
"Eläimillä on… erittäin zen-tapa kommunikoida luonnon kanssa", tutkimuksen johtava tutkija Ann Kitzig sanoi haastattelussa."Se voisi olla jotain katsottavaa ja toistettavaa."
Jäämyrskyt aiheuttavat enemmän tuhoja, kun ilmastonmuutos tekee talvimyrskyistä ankarampia.Teksasissa viime vuonna lumi ja jää häiritsivät jokapäiväistä elämää ja sulkivat sähköverkon, jättäen miljoonat ilman lämpöä, ruokaa ja vettä päiviksi ja tappoivat satoja.
Tutkijat, kaupungin viranomaiset ja teollisuuden johtajat ovat pitkään kamppailleet estääkseen jäämyrskyt häiritsemästä talvitoimintoja.Ne syöttävät voimalinjoja, tuuliturbiineja ja lentokoneiden siipiä jäänpoistoaineilla tai luottavat kemiallisiin liuottimiin niiden nopeaan poistamiseen.
Jäänestoasiantuntijat sanovat kuitenkin, että korjaukset jättävät paljon toivomisen varaa.Pakkausmateriaalien säilyvyysaika on lyhyt.Kemikaalien käyttö on aikaa vievää ja ympäristölle haitallista.
Kitzig, jonka tutkimus keskittyy luonnon hyödyntämiseen monimutkaisten inhimillisten ongelmien ratkaisemisessa, on käyttänyt vuosia yrittäessään löytää parasta tapaa käsitellä jäätä.Aluksi hän ajatteli, että lootuksenlehti voisi olla ehdokas, koska se virtaa ja puhdistaa luonnollisesti.Mutta tutkijat ymmärsivät, että se ei toimisi rankkaissa sadeolosuhteissa, hän sanoi.
Sen jälkeen Kitzig ja hänen tiiminsä menivät Montrealin eläintarhaan, jossa asuivat gentoo-pingviinit.He kiinnostivat pingviinin höyhenistä ja ryhmittyivät syvemmälle suunnitteluun.
He havaitsivat, että höyhenet luonnollisesti pidättelevät jäätä.Kitzigin kanssa projektin tutkija Michael Wood sanoi, että höyhenet on järjestetty hierarkkiseen järjestykseen, joka sallii niiden virrata luonnollisesti ja niiden luonnollinen piikkipinta vähentää jään tarttumista.
Tutkijat jäljittelivät mallia lasertekniikalla luodakseen kudoksenlankaverkko.Sitten he testasivat verkon tarttuvuutta jäähän tuulitunnelissa ja havaitsivat, että se oli 95 prosenttia kestävämpi jäätymiselle kuin tavallinen ruostumaton teräspinta.He lisäävät, että myöskään kemiallisia liuottimia ei tarvita.
Theverkkovoitaisiin kiinnittää myös lentokoneen siipiin, Kitzig sanoi, mutta liittovaltion lentoturvallisuusmääräysten vaatimukset vaikeuttaisivat tällaisten suunnittelumuutosten toteuttamista lyhyellä aikavälillä.
Kevin Golovin, Toronton yliopiston konetekniikan apulaisprofessori, sanoi, että tämän jäänestoratkaisun kiehtovin osa on, että teräsverkko tekee siitä kestävän.
Muut ratkaisut, kuten jäänestokumi tai lootuslehtien inspiroimat pinnat, eivät ole joustavia.
"Ne toimivat erittäin hyvin laboratoriossa", sanoi Golovin, joka ei ollut mukana tutkimuksessa."He eivät käännä siellä hyvin."