Nadahnuti perjem pingvinovih krila, istraživači su razvili rješenje bez kemikalija za problem zaleđivanja dalekovoda, vjetroturbina, pa čak i krila aviona.
Nakupljanje leda može uzrokovati ogromnu štetu na infrastrukturi i, u nekim slučajevima, uzrokovati nestanak struje.
Bilo da se radi o vjetroturbinama, električnim tornjevima, dronovima ili avionskim krilima, rješenja problema često ovise o radno intenzivnim, skupim i energetski intenzivnim tehnologijama, kao i raznim kemikalijama.
Tim istraživača s kanadskog sveučilišta McGill vjeruje da je pronašao obećavajući novi način rješavanja problema nakon proučavanja krila gentoo pingvina koji plivaju u hladnim vodama Antarktika i čije se krzno ne smrzava čak ni na površinskim temperaturama.znatno ispod točke smrzavanja.
"Prvo smo istražili svojstva lotosovog lišća, koje je vrlo dobro u dehidraciji, ali je utvrđeno da je manje učinkovito u dehidraciji", rekla je izvanredna profesorica Ann Kitzig, koja je tražila rješenje gotovo cijelo desetljeće.
„Tek kad smo počeli proučavati masu pingvinovog perja, otkrili smo prirodni materijal koji može ukloniti i vodu i led.”
Mikroskopska struktura pingvinovog perja (na gornjoj slici) sastoji se od bodlji i grančica koje se granaju od središnje osovine pera s "kukama" koje povezuju pojedinačne dlake pera u prostirku.
Desna strana slike prikazuje dionehrđajućitkanina od čelične žice koju su istraživači ukrasili nanoutorima koji oponašaju strukturnu hijerarhiju perja pingvina.
"Otkrili smo da slojeviti raspored samih pera osigurava propusnost vode, a njihove nazubljene površine smanjuju prianjanje leda", rekao je Michael Wood, jedan od koautora studije."Uspjeli smo replicirati te kombinirane učinke laserskom obradom tkane žičane mreže."
Kitzig objašnjava: "Možda se čini kontraintuitivnim, ali ključ za zaštitu od zaleđivanja su sve pore umrežakoji apsorbiraju vodu u uvjetima smrzavanja.Voda u tim porama na kraju se smrzne, a kako se širi, stvara pukotine, baš kao i vi.Vidimo ga u posudama za led u hladnjacima.Treba nam vrlo malo truda da odledimo našu mrežu jer pukotine u svakoj rupi lako vijugaju preko površine ovih pletenih žica.”
Istraživači su proveli testove u zračnom tunelu na površinama prekrivenim čeličnom mrežom i otkrili da je tretman bio 95 posto učinkovitiji u sprječavanju zaleđivanja od netretiranih poliranih ploča od nehrđajućeg čelika.Budući da nije potrebna kemijska obrada, nova metoda nudi potencijalno rješenje bez održavanja za problem nakupljanja leda na vjetroturbinama, električnim stupovima i dalekovodima te bespilotnim letjelicama.
Kitzig je dodao: "S obzirom na opseg propisa o putničkom zrakoplovstvu i uključene rizike, malo je vjerojatno da bi krilo zrakoplova jednostavno bilo umotano u metalmreža.”
"Međutim, jednog dana površina krila zrakoplova može sadržavati teksturu koju proučavamo, a odleđivanje će se dogoditi kombinacijom tradicionalnih metoda odleđivanja na površini krila, radeći u tandemu s površinskim teksturama inspiriranim krilima pingvina."
Mreža od čelične žice odnosi se na rešetkastu strukturu izrađenu od čeličnih žica koje su utkane, zavarene ili međusobno povezane kako bi oblikovale mrežasti uzorak.Ova vrstamrežaobično se koristi u širokom rasponu primjena, uključujući ograde, građevinarstvo, poljoprivredu, automobilsku industriju i industrijske sektore.Čelična žičana mreža nudi razne prednosti, poput čvrstoće, izdržljivosti i otpornosti na čimbenike okoliša poput korozije, hrđanja i vremenskih utjecaja.Može se prilagoditi različitim veličinama, oblicima i specifikacijama kako bi odgovarao različitim zahtjevima.Neke uobičajene vrste čelične žičane mreže uključuju zavarenu žičanu mrežu, tkanu žičanu mrežu i proširenu metalnu mrežu.