Il ghiaccio sulle linee elettriche può provocare danni, lasciando le persone senza riscaldamento ed elettricità per settimane.Negli aeroporti, gli aerei possono affrontare ritardi infiniti mentre aspettano di essere ghiacciati con solventi chimici tossici.
Ora, però, i ricercatori canadesi hanno trovato una soluzione al loro problema della formazione di ghiaccio invernale da una fonte inaspettata: i pinguini Gentoo.
In uno studio pubblicato questa settimana, gli scienziati della McGill University di Montreal hanno svelato un filomagliastruttura che può essere avvolta attorno alle linee elettriche, al lato di una barca o persino a un aereo e impedisce al ghiaccio di attaccarsi senza l'uso di prodotti chimici.superficie.
Gli scienziati si sono ispirati alle ali dei pinguini Gentoo, che nuotano nelle acque ghiacciate vicino all'Antartide, che consentono loro di rimanere liberi dai ghiacci anche quando le temperature esterne sono ben al di sotto dello zero.
"Gli animali... interagiscono con la natura in un modo molto simile allo Zen", ha detto in un'intervista Ann Kitzig, la ricercatrice principale dello studio."Potrebbe essere qualcosa da guardare e replicare."
Proprio come il cambiamento climatico sta rendendo le tempeste invernali più intense, lo sono anche le tempeste di ghiaccio.La neve e il ghiaccio hanno sconvolto la vita quotidiana in Texas lo scorso anno, spegnendo la rete elettrica, lasciando milioni di persone senza riscaldamento, cibo e acqua per giorni e uccidendone centinaia.
Scienziati, funzionari comunali e leader del settore lavorano da tempo per garantire che le tempeste di ghiaccio non interrompano i trasporti invernali.Dispongono di pacchetti per sbrinare cavi, turbine eoliche e ali di aerei, oppure si affidano a solventi chimici per rimuovere rapidamente il ghiaccio.
Ma gli esperti di sghiacciamento affermano che queste soluzioni lasciano molto a desiderare.La durata di conservazione dei materiali di imballaggio è breve.L’uso di prodotti chimici richiede molto tempo ed è dannoso per l’ambiente.
Kitziger, la cui ricerca si concentra sull’utilizzo della natura per risolvere complessi problemi umani, ha trascorso anni cercando di trovare modi migliori per gestire il ghiaccio.Inizialmente pensava che la foglia di loto potesse essere una candidata per la sua naturale capacità di drenaggio e autopulente.Ma gli scienziati si sono resi conto che non avrebbe funzionato in condizioni di forti piogge, ha detto.
Successivamente, Kitzger e il suo team hanno visitato lo zoo di Montreal, dove vivono i pinguini Gentoo.Erano incuriositi dalle piume dei pinguini e hanno studiato insieme il disegno.
Hanno scoperto che le piume bloccano naturalmente il ghiaccio.Michael Wood, ricercatore del progetto con Kitzger, ha affermato che la disposizione gerarchica delle piume consente loro di assorbire naturalmente l'acqua e che le loro superfici seghettate naturali riducono l'adesione del ghiaccio.
I ricercatori hanno replicato questo progetto utilizzando la tecnologia laser per creare un filo intrecciatomaglia.Hanno poi testato l'adesione della rete al ghiaccio in una galleria del vento e hanno scoperto che resisteva alla formazione di ghiaccio del 95% meglio di una superficie standard in acciaio inossidabile.Non sono necessari nemmeno i solventi chimici, hanno aggiunto.
La rete può anche essere attaccata alle ali degli aerei, ha detto Kitziger, ma i problemi con le norme federali sulla sicurezza aerea renderanno difficile l’implementazione di tali modifiche progettuali in tempi brevi.
“La parte più intrigante di questa soluzione antighiaccio è che si tratta del filomagliaquesto lo rende durevole”, ha affermato Kevin Golovin, assistente professore di ingegneria meccanica presso l’Università di Toronto.
Altre soluzioni, come la gomma resistente al ghiaccio o le superfici ispirate alle foglie di loto, non sono sostenibili.
“Funzionano molto bene in laboratorio”, ha detto Golovin, che non è stato coinvolto nello studio, “e trasmettono male all’esterno”.