Tijekom Velike ledene oluje 1998., nakupljanje leda na dalekovodima i stupovima zaustavilo je sjever Sjedinjenih Država i južnu Kanadu, ostavljajući mnoge ljude hladnim i mračnim danima ili čak tjednima.Bilo da se radi o vjetroturbinama, električnim tornjevima, bespilotnim letjelicama ili krilima zrakoplova, odleđivanje se često oslanja na metode koje oduzimaju puno vremena, skupe su i/ili troše mnogo energije i raznih kemikalija.No, gledajući prirodu, McGillovi istraživači misle da su pronašli obećavajući novi način rješavanja problema.Inspirirali su ih krila gentoo pingvina koji plivaju u ledenim vodama Antarktike, a njihovo krzno se ne smrzava čak ni kada je vanjska površinska temperatura ispod nule.
Prvo smo istraživali svojstva lotosovog lišća koje je vrlo dobro u uklanjanju vode, no pokazalo se da je manje učinkovito u uklanjanju leda”, rekla je Ann Kitzig, koja rješenja traži gotovo cijelo desetljeće i docentica je prof. .Doktor kemijskog inženjerstva na Sveučilištu McGill, direktor Laboratorija za biomimetičko površinsko inženjerstvo: „Tek kada smo počeli istraživati ​​svojstva pingvinovog perja, otkrili smo prirodni materijal koji istovremeno oslobađa vodu i led.”
Theslikalijevo prikazuje mikrostrukturu pingvinovog pera (u krupnom planu umetak od 10 mikrona odgovara 1/10 širine ljudske vlasi kako bi se dobio osjećaj veličine).Ove bodlje i grančice središnje su stabljike razgranatog perja.."Kuke" se koriste za spajanje pojedinačnih dlaka perja zajedno u obliku jastuka.S desne strane nalazi se žičana tkanina od nehrđajućeg čelika koju su istraživači ukrasili nanoutorima, reproducirajući hijerarhiju struktura perja pingvina (žica s nanoutorima na vrhu).
"Otkrili smo da hijerarhijski raspored samih perja osigurava svojstva otpuštanja vode, a njihova nazubljena površina smanjuje prianjanje leda", objašnjava Michael Wood, nedavno diplomirani student koji radi s Kitzigom i jedan od koautora studije.Novi članak u ACS Applied Material Interfaces."Uspjeli smo replicirati te kombinirane efekte pomoću laserski rezane pletene žičane mreže."
Kitzig je dodao: “Možda se čini kontraintuitivnim, ali ključ za odvajanje leda su sve pore u mreži koje apsorbiraju vodu u uvjetima smrzavanja.Voda u tim porama na kraju se smrzne, a kako se širi, stvara pukotine, baš kao da ste u hladnjaku.Isti je kao što se vidi u posudi za led.Trebamo vrlo malo truda da uklonimo led s naše mreže jer pukotine u svakoj od ovih rupa imaju tendenciju vijugati duž površine ovih pletenih žica."
Istraživači su testirali šabloniziranu površinu u zračnom tunelu i otkrili da je obrada bila 95% bolja u otpornosti na zaleđivanje nego neobmotane polirane ploče od nehrđajućeg čelika.Budući da nije potrebna kemijska obrada, nova metoda nudi potencijalno rješenje bez održavanja za problem stvaranja leda na vjetroturbinama, tornjevima, dalekovodima i dronovima.
"S obzirom na brojne propise o putničkom zrakoplovstvu i povezane rizike, malo je vjerojatno da će krila zrakoplova jednostavno biti omotana metalnom mrežom", dodao je Kitzig.“Međutim, moguće je da će jednog dana površina krila zrakoplova imati teksturu koju proučavamo, a budući da tradicionalne metode odleđivanja djeluju zajedno na površini krila, do odleđivanja će doći spajanjem krila pingvina.nadahnut teksturom površine.”
“Pouzdane površine protiv zaleđivanja temeljene na dvostrukoj funkcionalnosti – ljuštenje leda izazvano mikrostrukturom s vodoodbojnim slojem poboljšanim nanostrukturom”, Michael J. Wood, Gregory Brock, Juliette Debre, Philippe Servio i Anne-Marie Kitzig u ACS Appl.alma mater.sučelje
Sveučilište McGill, osnovano 1821. u Montrealu, Quebec, je sveučilište broj jedan u Kanadi.Sveučilište McGill dosljedno je rangirano među najboljim sveučilištima na nacionalnoj i međunarodnoj razini.Riječ je o svjetski poznatoj visokoškolskoj ustanovi s istraživačkim aktivnostima koje obuhvaćaju tri kampusa, 11fakultetima, 13 stručnih visokih škola, 300 studijskih programa i više od 40.000 studenata, uključujući preko 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 kaže da im engleski nije prvi jezik, a oko 19% njih govori francuski kao prvi jezik.