Tijekom Velike ledene oluje 1998., led se zaledio na dalekovodima i stupovima, paralizirajući sjever Sjedinjenih Država i južnu Kanadu, ostavljajući mnoge u hladnoći i mraku danima, pa čak i tjednima.Bilo da se radi o vjetroturbinama, energetskim tornjevima, dronovima ili krilima aviona, borba protiv nakupljanja leda često se oslanja na metode koje oduzimaju mnogo vremena, skupe su i/ili koriste velike količine energije i raznih kemikalija.No, gledajući prirodu, McGillovi istraživači misle da su pronašli obećavajući novi način rješavanja problema.Inspirirali su ih krila gentoo pingvina, pingvina koji plivaju u ledenim vodama antarktičke regije, čije se krzno ne smrzava čak ni kada je temperatura vanjske površine znatno ispod nule.
Prvo smo istraživali svojstva lotosovih listova koji su izvrsni u upijanju vode, no pokazalo se da su manje učinkoviti u upijanju vode.rekla je Ann Kitzig, asistentica profesora kemijskog inženjerstva na Sveučilištu McGill i direktorica Biomimetic Surface Engineering Laba, koji je tražio rješenje gotovo cijelo desetljeće, materijal koji može ukloniti vodu i led.“
Lijeva slika prikazuje mikroskopsku strukturu pingvinovog pera (10-mikronski krupni plan umetka je ekvivalentan 1/10 širine ljudske dlake, da bi se dobila ideja o razmjeru).od razgranatog perja."Kuke" se koriste za spajanje pojedinačnih dlaka perja u prostirke.Desno je žica od nehrđajućeg čelikatkaninakoju su istraživači ukrasili nanoutorima, replicirajući hijerarhiju strukture perja pingvina (metalna žica s nanoutorima na vrhu).
"Otkrili smo da slojeviti raspored samog perja osigurava svojstva drenaže, a njihove nazubljene površine smanjuju prianjanje leda", objašnjava Michael Wood, nedavno diplomirani student koji radi s Kitzigerom, koji je jedan od koautora studije.Autori su objavili novi članak u časopisu ACS Applied Material Interfaces."Uspjeli smo replicirati ove kombinirane efekte pomoću laserski izrezane žičane mreže."
Kitzig je dodao: “Možda se čini kontraintuitivnim, ali ključ otapanja leda je da sve pore na mreži apsorbiraju vodu u uvjetima smrzavanja.Voda u tim porama posljednja se smrzava, a kako se širi, stvara pukotine poput onih koje vidite u posudama za led u hladnjaku.Treba nam vrlo malo truda da uklonimo led s rešetke, jer pukotine u svakoj rupi lako vijugaju duž površine ovih pletenih žica.
Istraživači su proveli testove u zračnom tunelu na šablonskim površinama i otkrili da je tretman bio 95 posto učinkovitiji u sprječavanju zaleđivanja nego neobložene ploče od poliranog nehrđajućeg čelika.Budući da nije potrebna kemijska obrada, nova metoda nudi potencijalno rješenje bez održavanja za problem stvaranja leda na vjetroturbinama, električnim stupovima, dalekovodima i dronovima.
“S obzirom na brojne propise o putničkom zrakoplovstvu i povezane rizike, malo je vjerojatno da bi krilo zrakoplova bilo jednostavno umotano u metalmreža”, dodao je Kitzig.„Međutim, jednog dana površina krila zrakoplova može imati teksturu koju proučavamo, a odleđivanje će se dogoditi kombinacijom tradicionalnih metoda odleđivanja koje zajedno rade na krilu.Površina uključuje teksture inspirirane pingvinovim krilima..površinska tekstura.”
“Pouzdane površine protiv zaleđivanja temeljene na dvostrukoj funkcionalnosti – ljuštenje leda uzrokovano mikrostrukturom i drenaža poboljšana nanostrukturom”, Michael J. Wood, Gregory Brock, Juliette Debret, Philippe Servio i Anne-Marie Kitzig, objavljeno u ACS Appl.mat.sučelje
Osnovano u Montrealu, Quebec 1821., Sveučilište McGill je medicinsko sveučilište broj jedan u Kanadi.McGill je konstantno rangiran među najboljim sveučilištima u zemlji i svijetu.To je “svjetski poznata” institucija visokog obrazovanja s istraživačkim aktivnostima na tri kampusa, 11 odjela, 13 stručnih škola, 300 studijskih programa i više od 40 000 studenata, uključujući više od 10 200 studenata diplomskih studija.McGill privlači studente iz više od 150 zemalja, a njegovih 12 800 međunarodnih studenata čini 31% studentskog tijela.Više od polovice učenika McGilla izvorni su govornici materinskog jezika koji nije engleski, a približno 19 posto tih učenika smatra francuski svojim prvim jezikom.