La glace sur les lignes électriques peut faire des ravages, laissant les gens sans chauffage ni électricité pendant des semaines.Dans les aéroports, les avions peuvent subir des retards interminables en attendant d'être glacés avec des solvants chimiques toxiques.
Mais aujourd'hui, des chercheurs canadiens ont trouvé une solution à leur problème de glace hivernale à partir d'une source inattendue : les manchots papous.
Dans une étude publiée cette semaine, des scientifiques de l'Université McGill à Montréal ont dévoilé une structure en treillis métallique qui peut être enroulée autour des lignes électriques, sur le côté d'un bateau ou même d'un avion et empêcher la glace de coller sans utiliser de produits chimiques.surface.
Les scientifiques se sont inspirés des ailes des manchots papous, qui nagent dans les eaux froides près de l'Antarctique, ce qui leur permet de rester à l'abri des glaces même lorsque les températures extérieures sont bien en dessous de zéro.
"Les animaux... interagissent avec la nature d'une manière très zen", a déclaré Ann Kitzig, la chercheuse principale de l'étude, dans une interview."Cela pourrait être quelque chose à regarder et à reproduire."
Tout comme le changement climatique rend les tempêtes hivernales plus intenses, les tempêtes de verglas le sont également.La neige et la glace ont perturbé la vie quotidienne au Texas l'année dernière, coupant le réseau électrique, laissant des millions de personnes sans chauffage, sans nourriture et sans eau pendant des jours et tuant des centaines de personnes.
Les scientifiques, les autorités municipales et les dirigeants de l'industrie travaillent depuis longtemps pour garantir que les tempêtes de verglas ne perturbent pas les transports hivernaux.Ils proposent des packages pour dégivrer les câbles, les éoliennes et les ailes d'avion, ou utilisent des solvants chimiques pour éliminer rapidement la glace.
Mais les experts en dégivrage affirment que ces correctifs laissent beaucoup à désirer.La durée de conservation des matériaux d'emballage est courte.L’utilisation de produits chimiques prend du temps et est nocive pour l’environnement.
Kitziger, dont les recherches portent sur l'utilisation de la nature pour résoudre des problèmes humains complexes, a passé des années à essayer de trouver de meilleures façons de gérer la glace.Au début, elle pensait que la feuille de lotus pourrait être une candidate en raison de sa capacité naturelle de drainage et d’auto-nettoyage.Mais les scientifiques ont réalisé que cela ne fonctionnerait pas en cas de fortes pluies, a-t-elle déclaré.
Après cela, Kitzger et son équipe ont visité le zoo de Montréal, où vivent les manchots papous.Ils ont été intrigués par les plumes de pingouins et ont étudié le design ensemble.
Ils ont découvert que les plumes bloquent naturellement la glace.Michael Wood, chercheur sur le projet avec Kitzger, a déclaré que la disposition hiérarchique des plumes leur permet d'évacuer naturellement l'eau et que leurs surfaces naturelles dentelées réduisent l'adhérence de la glace.
Les chercheurs ont reproduit cette conception en utilisant la technologie laser pour créer un treillis métallique tissé.Ils ont ensuite testé l'adhérence du treillis à la glace dans une soufflerie et ont constaté qu'il résiste au givrage 95 % mieux qu'une surface standard en acier inoxydable.Les solvants chimiques ne sont pas non plus nécessaires, ont-ils ajouté.
Le maillage peut également être fixé aux ailes des avions, a déclaré Kitziger, mais des problèmes avec la réglementation fédérale sur la sécurité aérienne rendront de tels changements de conception difficiles à mettre en œuvre dans un avenir proche.
Kevin Golovin, professeur adjoint de génie mécanique à l'Université de Toronto, a déclaré que la partie la plus intrigante de cette solution antigivrage est qu'il s'agit d'un treillis métallique qui la rend durable.
D’autres solutions, comme le caoutchouc résistant à la glace ou les surfaces inspirées des feuilles de lotus, ne sont pas durables.
"Ils fonctionnent très bien en laboratoire", a déclaré Golovin, qui n'a pas participé à l'étude, "et ne diffusent pas bien à l'extérieur".