A pingvin szárnytollai által ihletett kutatók vegyszermentes megoldást fejlesztettek ki az elektromos vezetékeken, szélturbinákon és még a repülőgépek szárnyain előforduló jegesedés problémájára.
A jég felhalmozódása hatalmas károkat okozhat az infrastruktúrában, és bizonyos esetekben áramkimaradásokat okozhat.
Legyen szó szélturbinákról, elektromos tornyokról, drónokról vagy repülőgépszárnyakról, a problémák megoldása gyakran munkaigényes, költséges és energiaigényes technológiákon, valamint különféle vegyszereken múlik.
A kanadai McGill Egyetem kutatócsoportja úgy véli, hogy ígéretes új megoldást találtak a probléma megoldására, miután megvizsgálták a gentoo pingvinek szárnyait, amelyek az Antarktisz fagyos vizében úsznak, és a szőrük még felszíni hőmérsékleten sem fagy meg.jóval fagypont alatt van.
"Először a lótuszlevelek tulajdonságait vizsgáltuk, amelyek nagyon jók a dehidratálásban, de kevésbé hatékonyak a dehidratálásban" - mondta Ann Kitzig egyetemi docens, aki közel egy évtizede keresi a megoldást.
"Csak amikor elkezdtük tanulmányozni a pingvintollak tömegét, fedeztünk fel egy természetes anyagot, amely képes eltávolítani a vizet és a jeget is."
A pingvin toll mikroszkopikus szerkezete (a fenti képen) tüskékből és gallyakból áll, amelyek egy központi tollszárból ágaznak ki „kampókkal”, amelyek összekötik az egyes tollszőröket, és szőnyeget alkotnak.
A kép jobb oldalán látható egy darabrozsdamentesacélhuzalszövet, amelyet a kutatók a pingvintollak szerkezeti hierarchiáját utánzó nanohornyokkal díszítettek.
"Azt találtuk, hogy maguk a tollak réteges elrendezése biztosítja a vízáteresztő képességet, és fogazott felületük csökkenti a jég tapadását" - mondta Michael Wood, a tanulmány egyik társszerzője.„Ezeket a kombinált hatásokat a szőtt drótháló lézeres feldolgozásával tudtuk megismételni.”
Kitzig elmagyarázza: „Ez ellentmondásosnak tűnhet, de a jegesedés elleni küzdelem kulcsa az összes pórushálóamelyek fagyos körülmények között felszívják a vizet.A víz ezekben a pórusokban végül megfagy, és ahogy kitágul, repedéseket hoz létre, akárcsak te.Hűtőszekrényekben jégkocka tálcákban látjuk.Nagyon kevés erőfeszítésre van szükségünk a hálónk jégtelenítéséhez, mert az egyes lyukakban lévő repedések könnyen kanyarognak a fonott huzalok felületén.
A kutatók szélcsatorna-teszteket végeztek acélhálóval borított felületeken, és megállapították, hogy a kezelés 95 százalékkal hatékonyabb a jegesedés megelőzésében, mint a kezeletlen polírozott rozsdamentes acél panelek.Mivel nincs szükség vegyszeres kezelésre, az új módszer potenciálisan karbantartásmentes megoldást kínál a szélturbinákon, villanyoszlopokon és elektromos vezetékeken, valamint drónokon előforduló jégképződés problémájára.
Kitzig hozzátette: „Tekintettel az utasszállító légi közlekedésre vonatkozó szabályozás hatályára és az ezzel járó kockázatokra, nem valószínű, hogy egy repülőgép szárnyát egyszerűen fémbe csomagolják.háló.”
"Egyszer azonban előfordulhat, hogy egy repülőgép szárnyának felülete tartalmazni fogja azt a textúrát, amelyet tanulmányozunk, és a jégtelenítés a hagyományos jégtelenítési módszerek kombinációjával fog megtörténni a szárny felületén, párhuzamosan a pingvinszárnyak ihlette felületi textúrákkal."
Az acél drótháló egy rácsszerű szerkezetre utal, amely acélhuzalokból készül, amelyeket szövött, hegesztenek vagy összekapcsolnak, hogy hálómintát képezzenek.Ez a fajtahálójellemzően számos alkalmazási területen használják, beleértve a kerítéseket, az építőiparban, a mezőgazdaságban, az autóiparban és az ipari ágazatokban.Az acél drótháló számos előnyt kínál, például szilárdságot, tartósságot és olyan környezeti tényezőkkel szembeni ellenállást, mint a korrózió, rozsdásodás és időjárás.Különböző méretekre, formákra és specifikációkra szabható, hogy megfeleljen a különböző követelményeknek.Az acél drótháló néhány általános típusa a hegesztett drótháló, a szövött drótháló és a kiterjesztett fémháló.