במהלך סופת הקרח הגדולה של 1998, קרח קפא על קווי חשמל ועמודים, שיתק את צפון ארצות הברית ודרום קנדה, והותיר רבים בקור ובחושך במשך ימים ואפילו שבועות.בין אם מדובר בטורבינות רוח, מגדלי כוח, מזל"טים או כנפי מטוס, המאבק בהצטברות קרח מסתמך לרוב על שיטות שגוזלות זמן, יקרות ו/או משתמשות בכמויות גדולות של אנרגיה וכימיקלים שונים.אבל בהסתכלות על הטבע, החוקרים של מקגיל חושבים שהם מצאו דרך חדשה ומבטיחה לפתור את הבעיה.הם נוצרו בהשראת כנפיים של פינגוויני הג'נטו, הפינגווינים השוחים במים הקפואים של אזור אנטארקטיקה, שפרוותם אינה קופאת גם כאשר טמפרטורת פני השטח החיצוניים נמצאת הרבה מתחת לקיפאון.
תחילה חקרנו את התכונות של עלי הלוטוס, שהם מצוינים בניפת מים, אך התברר שהם פחות יעילים בניפת מים.אמרה אן קיציג, עוזרת פרופסור להנדסה כימית באוניברסיטת מקגיל ומנהלת המעבדה להנדסת שטח ביומימטית, שחיפשה פתרון כבר כמעט עשור, חומר שיכול להסיר מים וקרח."
התמונה השמאלית מציגה את המבנה המיקרוסקופי של נוצת פינגווין (תקריב של 10 מיקרון של התוספת שווה ל-1/10 מרוחב שערה אנושית, כדי לתת מושג לגבי קנה מידה).מנוצות מסועפות."ווים" משמשים לחיבור שערות נוצות בודדות יחד ליצירת שטיחים.בצד ימין יש חוט נירוסטהבַּדשהחוקרים קישטו בננו-חריצים, משכפלים את ההיררכיה של מבנה נוצות הפינגווין (חוט מתכת עם ננו-חריצים בחלק העליון).
"מצאנו שהסידור השכבתי של הנוצות עצמן מספק תכונות ניקוז, והמשטחים המשוננים שלהן מפחיתים את הידבקות הקרח", מסביר מייקל ווד, סטודנט לתואר שני לאחרונה העובד עם קיציגר, ​​שהוא אחד ממחברי המחקר.המחברים פרסמו מאמר חדש ב-ACS Applied Material Interfaces."הצלחנו לשכפל את האפקטים המשולבים האלה עם רשת תיל חתוכה בלייזר."
קיציג הוסיף: "זה אולי נראה מנוגד לאינטואיציה, אבל המפתח להמסת קרח הוא שכל הנקבוביות ברשת סופגות מים בתנאי קפיאה.המים בנקבוביות אלו הם האחרונים לקפוא, וכאשר הם מתרחבים, הם יוצרים סדקים כמו מה שרואים במגשי קוביות קרח במקרר.אנחנו צריכים מעט מאוד מאמץ כדי להסיר את הקרח מהרשת, מכיוון שהסדקים בכל חור מתפתלים בקלות לאורך פני החוטים הקלועים הללו.
החוקרים ערכו בדיקות מנהרת רוח על משטחים משובצים בשבלונות ומצאו שהטיפול יעיל ב-95 אחוז יותר במניעת הצטמצמות מאשר לוחות נירוסטה מלוטשים ללא ציפוי.מכיוון שלא נדרש טיפול כימי, השיטה החדשה מציעה פתרון פוטנציאלי ללא תחזוקה לבעיית היווצרות קרח בטורבינות רוח, עמודי חשמל, קווי מתח ומזל"טים.
"בהתחשב במספר תקנות התעופה הנוסעים והסיכונים הנלווים, לא סביר שכנף מטוס פשוט תהיה עטופה במתכתרֶשֶׁת" הוסיף קיציג."עם זאת, יום אחד עשוי פני השטח של כנף מטוס לקבל את המרקם שאנו חוקרים, והסרת הקרח תתרחש באמצעות שילוב של שיטות הסרת הקרח המסורתיות הפועלות יחד על הכנף.המשטח כולל טקסטורות בהשראת כנפי פינגווין..מרקם פני השטח."
"משטחים אמינים נגד הקרח המבוססים על פונקציונליות כפולה - התקלפות קרח הנגרמות על ידי מיקרו-מבנה וניקוז משופרים על ידי ננו-מבנה", מאת מייקל ג'יי ווד, גרגורי ברוק, ג'ולייט דברו, פיליפ סריו ואן-מארי קיציג, שפורסם ב-ACS Appl.ממשק.mat
אוניברסיטת מקגיל, שנוסדה במונטריאול, קוויבק בשנת 1821, היא האוניברסיטה לרפואה מספר אחת בקנדה.מקגיל מדורגת באופן עקבי בין האוניברסיטאות הטובות ביותר בארץ ובעולם.זהו מוסד "בעל שם עולמי" להשכלה גבוהה עם פעילויות מחקר על פני שלושה קמפוסים, 11 מחלקות, 13 בתי ספר מקצועיים, 300 תכניות לימוד ומעל 40,000 סטודנטים, כולל למעלה מ-10,200 סטודנטים לתארים מתקדמים.McGill מושכת סטודנטים מיותר מ-150 מדינות, ו-12,800 הסטודנטים הבינלאומיים שלה מהווים 31% מכלל הסטודנטים שלה.יותר ממחצית מתלמידי מקגיל הם דוברי שפת אם שאינה אנגלית, וכ-19 אחוז מהתלמידים הללו רואים בצרפתית את השפה הראשונה שלהם.