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 víztelenítésben" - mondta Ann Kitzig 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 egy darab rozsdamentes acél láthatóhuzalruha, amelyet a kutatók a pingvintollak szerkezeti hierarchiáját utánzó nanobarázdákkal 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 sablonos 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."
© 2023 Műszaki és Technológiai Intézet.A College of Engineering and Technology jótékonysági szervezetként van bejegyezve Angliában és Walesben (szám: 211014) és Skóciában (SC038698).