За време на Големата ледена бура во 1998 година, мразот замрзна на далноводите и столбовите, парализирајќи го северот на Соединетите држави и јужниот дел на Канада, оставајќи многумина во студ и темнина со денови, па дури и со недели.Без разлика дали се работи за турбини на ветер, кули за напојување, беспилотни летала или авионски крила, борбата против наталожувањето мраз често се потпира на методи кои одземаат многу време, скапи и/или користат големи количини на енергија и разни хемикалии.Но, гледајќи ја природата, истражувачите на Мекгил мислат дека нашле ветувачки нов начин за решавање на проблемот.Тие биле инспирирани од крилјата на пингвините Џенту, пингвините кои пливаат во ледените води на регионот на Антарктикот, чие крзно не замрзнува дури и кога температурата на надворешната површина е многу под нулата.
Најпрво ги истражувавме својствата на листовите од лотос, кои се одлични за исфрлање на водата, но се покажа дека тие се помалку ефикасни во исфрлањето на водата.рече Ен Кициг, асистент професор по хемиски инженеринг на Универзитетот Мекгил и директорка на биомиметичката површинска инженерска лабораторија, која речиси една деценија бара решение, материјал кој може да ги отстрани водата и мразот.“
На левата слика е прикажана микроскопската структура на пердув од пингвин (10-микрон одблиску на влошката е еквивалентна на 1/10 од ширината на човечко влакно, за да се даде идеја за обемот).од разгранети пердуви.„Кадките“ се користат за спојување на поединечни влакна од пердуви за да се формираат килими.На десната страна е жица од не'рѓосувачки челиккрпашто истражувачите го украсиле со наножлебови, повторувајќи ја хиерархијата на структурата на пердувите на пингвин (метална жица со наножлебови на врвот).
„Откривме дека слоевитото распоредување на самите пердуви обезбедува дренажни својства, а нивните назабени површини го намалуваат лепењето на мразот“, објаснува Мајкл Вуд, неодамнешен дипломиран студент кој работи со Кицигер, кој е еден од коавторите на студијата.Авторите објавија нова статија во ACS Applied Material Interfaces.„Успеавме да ги реплицираме овие комбинирани ефекти со ласерски исечена жичана мрежа“.
Кициг додаде: „Можеби изгледа контраинтуитивно, но клучот за топењето на мразот е тоа што сите пори на мрежата апсорбираат вода во услови на замрзнување.Водата во овие пори е последната што се замрзнува, а како што се шири, создава пукнатини како она што го гледате во калапите со коцки мраз во фрижидерот.Ни треба многу малку напор за да го отстраниме мразот од решетката, бидејќи пукнатините во секоја дупка лесно се вртат по површината на овие плетени жици.
Истражувачите спроведоа тестови на тунел за ветер на површини со матрици и открија дека третманот е 95 проценти поефикасен во спречувањето на замрзнување отколку необложените полиран панели од нерѓосувачки челик.Бидејќи не е потребен хемиски третман, новиот метод нуди потенцијално решение без одржување на проблемот со формирањето мраз на турбините на ветер, столбовите за напојување, далноводите и беспилотните летала.
„Со оглед на бројот на прописи за патнички авијација и поврзаните ризици, малку е веројатно дека авионското крило едноставно би било завиткано во металмрежа“, додаде Кициг.„Сепак, еден ден површината на крилото на авионот може да ја има текстурата што ја проучуваме, а одмрзнувањето ќе се случи преку комбинација на традиционални методи за одмрзнување кои работат заедно на крилото.Површината вклучува текстури инспирирани од крилјата на пингвините..текстура на површината“.
„Сигурни површини против мраз засновани на двојна функционалност – лупење мраз предизвикано од микроструктура и дренажа подобрена со наноструктура“, од Мајкл Џ. Вуд, Грегори Брок, Џулиет Дебре, Филип Сервио и Ен-Мари Кициг, објавени во ACS Appl.мат.интерфејс
Основан во Монтреал, Квебек во 1821 година, Универзитетот Мекгил е медицински универзитет број еден во Канада.Мекгил постојано е рангиран меѓу најдобрите универзитети во земјата и светот.Тоа е „светски позната“ институција за високо образование со истражувачки активности низ три кампуси, 11 одделенија, 13 професионални училишта, 300 студиски програми и над 40.000 студенти, вклучително и над 10.200 дипломирани студенти.Мекгил привлекува студенти од над 150 земји, а неговите 12.800 странски студенти сочинуваат 31% од неговото студентско тело.Повеќе од половина од студентите на Мекгил се мајчин јазик на мајчин јазик различен од англискиот, а приближно 19 проценти од овие студенти сметаат дека францускиот е нивниот прв јазик.