Per 1998 m. Didžiąją ledo audrą ant elektros linijų ir stulpų susikaupęs ledas sustojo JAV šiaurinėje dalyje ir pietų Kanadoje, todėl daugelis žmonių dienomis ar net savaitėmis buvo šalti ir tamsūs.Nesvarbu, ar tai vėjo turbinos, elektriniai bokštai, dronai ar orlaivių sparnai, ledo šalinimas dažnai priklauso nuo metodų, kurie atima daug laiko, brangūs ir (arba) sunaudoja daug energijos ir įvairių cheminių medžiagų.Tačiau, žvelgdami į gamtą, McGill tyrinėtojai mano, kad rado daug žadantį naują problemos sprendimo būdą.Juos įkvėpė lediniuose Antarktidos vandenyse plaukiojančių gentoo pingvinų sparnai, o jų kailis nesušąla net tada, kai lauko paviršiaus temperatūra gerokai žemesnė už nulio.
Pirmiausia ištyrėme lotoso lapų, kurie labai gerai šalina vandenį, savybes, tačiau paaiškėjo, kad jie mažiau efektyviai šalina ledą“, – sakė beveik dešimtmetį sprendimų ieškanti Ann Kitzig, kuri yra docentė. .McGill universiteto chemijos inžinerijos mokslų daktaras, Biomimetinių paviršių inžinerijos laboratorijos direktorius: „Tik tada, kai pradėjome tyrinėti pingvinų plunksnų savybes, atradome natūralią medžiagą, kuri tuo pačiu metu lieja vandenį ir ledą.“
Thevaizdaskairėje pavaizduota pingvino plunksnos mikrostruktūra (10 mikronų intarpas stambiu planu atitinka 1/10 žmogaus plauko pločio, kad būtų galima pajusti mastelį).Šios spygliuočiai ir šakelės yra centriniai išsišakojusių plunksnų stiebai..„Kabliukai“ naudojami atskiriems plunksnų plaukams sujungti ir suformuoti pagalvėlę.Dešinėje yra nerūdijančio plieno vielos audinys, kurį mokslininkai papuošė nanogrioveliais, atkartojančiais pingvinų plunksnų struktūrų hierarchiją (viela su nanogrioveliais viršuje).
„Mes nustatėme, kad hierarchinis pačių plunksnų išdėstymas suteikia vandens išskyrimo savybių, o jų dantytas paviršius sumažina ledo sukibimą“, – aiškina Michaelas Woodas, neseniai studijuojantis su Kitzig ir vienas iš tyrimo bendraautorių.Naujas straipsnis ACS taikomųjų medžiagų sąsajose."Mes galėjome pakartoti šiuos kombinuotus efektus su lazeriu iškirptu austu vielos tinklu."
Kitzigas pridūrė: „Tai gali atrodyti prieštaringa, tačiau ledo atskyrimo raktas yra visos tinklelio poros, kurios sugeria vandenį užšalimo sąlygomis.Vanduo tose porose ilgainiui užšąla, o plečiantis susidaro įtrūkimai, kaip ir šaldytuve.Tai tas pats, kas matyti ledo kubelių dėkle.Mums reikia labai mažai pastangų, kad pašalintume ledą nuo tinklo, nes kiekvienoje iš šių skylių įtrūkimai linkę vingiuoti išilgai šių pintų vielų paviršiaus.
Tyrėjai išbandė trafaretinį paviršių vėjo tunelyje ir nustatė, kad apdorojimas buvo 95% geriau atsparus apledėjimui nei nesuvynioti poliruoti nerūdijančio plieno lakštai.Kadangi nereikia apdoroti cheminiu būdu, naujasis metodas yra potencialiai priežiūros nereikalaujantis sprendimas ledo susidarymo ant vėjo turbinų, bokštų, elektros linijų ir dronų problemos sprendimas.
„Atsižvelgiant į keleivių aviacijos taisyklių skaičių ir susijusią riziką, mažai tikėtina, kad orlaivio sparnai bus tiesiog apvynioti metaliniu tinkleliu“, – pridūrė Kitzigas.„Tačiau gali būti, kad vieną dieną orlaivio sparno paviršius gali turėti tokią tekstūrą, kokią mes tiriame, ir kadangi tradiciniai ledo šalinimo metodai veikia kartu su sparno paviršiumi, ledo šalinimas įvyks suliejus pingvino sparnus.įkvėptas paviršiaus tekstūros“.
„Patikimi paviršiai, apsaugantys nuo apledėjimo, pagrįsti dvejopomis funkcijomis – mikrostruktūros sukeltas ledo sluoksniavimasis su nanostruktūra pagerinta vandeniui atsparia danga“, Michael J. Wood, Gregory Brock, Juliette Debre, Philippe Servio ir Anne-Marie Kitzig iš ACS Appl.alma mater.sąsaja
McGill universitetas, įkurtas 1821 m. Monrealyje, Kvebeke, yra universitetas numeris vienas Kanadoje.McGill universitetas nuolat patenka tarp geriausių universitetų tiek nacionaliniu, tiek tarptautiniu mastu.Tai visame pasaulyje žinoma aukštojo mokslo institucija, kurios mokslinė veikla apima tris miestelius, 11kolegijose, 13 profesinių kolegijų, 300 studijų programų ir daugiau nei 40 000 studentų, iš jų virš 10 200 absolventų.McGill pritraukia studentus iš daugiau nei 150 šalių, o 12 800 tarptautinių studentų sudaro 31% studentų.Daugiau nei pusė McGill studentų teigia, kad jų gimtoji kalba nėra anglų, o apie 19 % jų kalba prancūzų kalba.