1998. gada Lielās ledus vētras laikā ledus uzkrāšanās uz elektropārvades līnijām un stabiem apstājās ASV ziemeļos un Kanādas dienvidos, atstājot daudzus cilvēkus aukstus un tumšus uz dienām vai pat nedēļām.Neatkarīgi no tā, vai tās ir vēja turbīnas, elektriskie torņi, bezpilota lidaparāti vai lidmašīnu spārni, atkausēšana bieži vien ir atkarīga no metodēm, kas ir laikietilpīgas, dārgas un/vai patērē daudz enerģijas un dažādas ķīmiskas vielas.Taču, skatoties uz dabu, Makgila pētnieki domā, ka ir atraduši daudzsološu jaunu problēmas risināšanas veidu.Tos iedvesmojuši Antarktīdas ledainajos ūdeņos peldošo Džentoo pingvīnu spārni, un to kažokādas nesasalst pat tad, ja ārējās virsmas temperatūra ir krietni zem sasalšanas.
Vispirms mēs izpētījām lotosa lapu īpašības, kas ļoti labi noņem ūdeni, taču izrādījās, ka tās ir mazāk efektīvas ledus noņemšanai,” sacīja Ann Kitciga, kura risinājumus meklējusi gandrīz desmit gadus un ir docente. .Makgila universitātes ķīmijas inženierijas doktors, Biomimētisko virsmu inženierijas laboratorijas direktors: “Tikai tad, kad sākām pētīt pingvīnu spalvu īpašības, mēs atklājām dabā sastopamu materiālu, kas vienlaikus izlej ūdeni un ledu.”
Theattēlukreisajā pusē redzama pingvīna spalvas mikrostruktūra (10 mikronu ieliktņa tuvplāns atbilst 1/10 no cilvēka mata platuma, lai radītu mēroga sajūtu).Šīs stiebri un zari ir zarojošo spalvu centrālie stublāji.."Āķi" tiek izmantoti, lai savienotu atsevišķus spalvu matiņus, lai izveidotu spilvenu.Labajā pusē ir nerūsējošā tērauda stiepļu audums, ko pētnieki dekorēja ar nanorievām, atveidojot pingvīnu spalvu struktūru hierarhiju (stieple ar nanorievām augšpusē).
"Mēs noskaidrojām, ka pašu spalvu hierarhiskais izvietojums nodrošina ūdens izdalīšanas īpašības, un to robainā virsma samazina ledus saķeri," skaidro Maikls Vuds, nesenais absolvents, kurš strādā ar Kitcigu un viens no pētījuma līdzautoriem.Jauns raksts ACS Applied Material Interfaces."Mēs varējām atkārtot šos kombinētos efektus ar lāzeru izgrieztu stiepļu sietu."
Kitcigs piebilda: "Tas var šķist pretrunā, taču ledus atdalīšanas atslēga ir visas poras, kas sasalšanas apstākļos absorbē ūdeni.Ūdens šajās porās galu galā sasalst, un, izplešoties, tas rada plaisas, gluži kā jūs būtu ledusskapī.Tas ir tāds pats kā ledus kubu paplātē.Mums ir jāpieliek ļoti maz pūļu, lai noņemtu ledu no mūsu sieta, jo plaisas katrā no šiem caurumiem mēdz līkumot gar šo pīto stiepļu virsmu.
Pētnieki pārbaudīja trafareto virsmu vēja tunelī un atklāja, ka apstrāde ir par 95% labāka pret apledojumu nekā neiesaiņotas pulētas nerūsējošā tērauda loksnes.Tā kā ķīmiskā apstrāde nav nepieciešama, jaunā metode piedāvā potenciāli bezapkopes risinājumu ledus veidošanās problēmai uz vēja turbīnām, torņiem, elektropārvades līnijām un droniem.
"Ņemot vērā pasažieru aviācijas noteikumu skaitu un saistītos riskus, ir maz ticams, ka lidmašīnas spārni vienkārši tiks ietīti metāla sietā," piebilda Kitcigs."Tomēr iespējams, ka kādu dienu lidmašīnas spārna virsmai var būt tāda tekstūra, kādu mēs pētām, un, tā kā tradicionālās atledošanas metodes darbojas kopā uz spārna virsmas, atledošana notiks, sapludinot pingvīna spārnus.Iedvesmojoties no virsmas faktūras.
“Uzticamas pretapledojuma virsmas, kuru pamatā ir divējāda funkcionalitāte — mikrostruktūras izraisīta ledus pārslošana ar nanostruktūras uzlabotu ūdens atgrūšanas pārklājumu”, Maikls J. Vuds, Gregorijs Broks, Džuljeta Debre, Filips Servio un Anne-Marija Kitciga, ACS Appl.alma mater.interfeiss
Makgila universitāte, kas dibināta 1821. gadā Monreālā, Kvebekā, ir Kanādas universitāte numur viens.Makgila universitāte pastāvīgi tiek ierindota starp labākajām universitātēm gan valsts, gan starptautiskā mērogā.Tā ir pasaulē pazīstama augstākās izglītības iestāde ar pētniecisko darbību, kas aptver trīs pilsētiņas, 11koledžas, 13 profesionālās koledžas, 300 studiju programmas un vairāk nekā 40 000 studentu, tostarp vairāk nekā 10 200 maģistrantu.McGill piesaista studentus no vairāk nekā 150 valstīm, un tās 12 800 starptautiskie studenti veido 31% no studentu kopas.Vairāk nekā puse Makgila studentu apgalvo, ka viņu pirmā valoda nav angļu valoda, un apmēram 19% no viņiem runā franču valodā kā pirmā valoda.