Semasa Ribut Ais Besar pada tahun 1998, ais membeku pada talian elektrik dan tiang, melumpuhkan utara Amerika Syarikat dan selatan Kanada, menyebabkan ramai dalam kesejukan dan kegelapan selama berhari-hari dan bahkan berminggu-minggu.Sama ada turbin angin, menara kuasa, dron atau sayap kapal terbang, perjuangan menentang pembentukan ais selalunya bergantung pada kaedah yang memakan masa, mahal dan/atau menggunakan sejumlah besar tenaga dan pelbagai bahan kimia.Tetapi melihat alam semula jadi, penyelidik McGill berpendapat mereka telah menemui cara baharu yang menjanjikan untuk menyelesaikan masalah itu.Mereka diilhamkan oleh sayap penguin gentoo, penguin yang berenang di perairan berais di rantau Antartika, yang bulunya tidak membeku walaupun suhu permukaan luarnya jauh di bawah paras beku.
Kami mula-mula menyiasat ciri-ciri daun teratai, yang sangat baik dalam menyedut air, tetapi ternyata ia kurang berkesan untuk menyedut air.kata Ann Kitzig, penolong profesor kejuruteraan kimia di Universiti McGill dan pengarah Makmal Kejuruteraan Permukaan Biomimetik, yang telah mencari penyelesaian selama hampir sedekad, bahan yang boleh mengeluarkan air dan ais.“
Imej kiri menunjukkan struktur mikroskopik bulu penguin (10 mikron jarak dekat sisipan adalah bersamaan dengan 1/10 lebar rambut manusia, untuk memberikan gambaran skala).daripada bulu bercabang."Kait" digunakan untuk menyambung bulu-bulu bulu individu bersama-sama untuk membentuk permaidani.Di sebelah kanan ialah wayar keluli tahan karatkainbahawa penyelidik telah menghiasi dengan nanogrooves, mereplikasi hierarki struktur bulu penguin (wayar logam dengan nanogrooves di bahagian atas).
"Kami mendapati bahawa susunan berlapis bulu itu sendiri menyediakan sifat saliran, dan permukaan bergerigi mereka mengurangkan melekat ais," jelas Michael Wood, pelajar siswazah baru-baru ini yang bekerja dengan Kitziger, yang merupakan salah seorang pengarang bersama kajian itu.Penulis telah menerbitkan artikel baharu dalam Antara Muka Bahan Gunaan ACS."Kami dapat meniru kesan gabungan ini dengan wire mesh potong laser."
Kitzig menambah: "Ia mungkin kelihatan berlawanan dengan intuisi, tetapi kunci kepada pencairan ais ialah semua liang pada mesh menyerap air dalam keadaan beku.Air dalam liang-liang ini adalah yang terakhir membeku, dan apabila ia mengembang, ia menghasilkan rekahan seperti yang anda lihat dalam dulang kiub ais peti sejuk.Kami memerlukan sedikit usaha untuk mengeluarkan ais dari grid, kerana rekahan di setiap lubang mudah berliku-liku di sepanjang permukaan wayar jalinan ini.
Para penyelidik menjalankan ujian terowong angin pada permukaan stensil dan mendapati bahawa rawatan itu 95 peratus lebih berkesan untuk mencegah aising daripada panel keluli tahan karat yang tidak digilap.Memandangkan tiada rawatan kimia diperlukan, kaedah baharu itu menawarkan penyelesaian bebas penyelenggaraan yang berpotensi untuk masalah pembentukan ais pada turbin angin, tiang kuasa, talian kuasa dan dron.
“Memandangkan bilangan peraturan penerbangan penumpang dan risiko yang berkaitan, tidak mungkin sayap pesawat hanya dibalut dengan logam.mesh,” tambah Kitzig.“Bagaimanapun, suatu hari nanti permukaan sayap pesawat mungkin mempunyai tekstur yang kita sedang kaji, dan deicing akan berlaku melalui gabungan kaedah nyah ais tradisional yang bekerja bersama-sama pada sayap.Permukaan termasuk tekstur yang diilhamkan oleh sayap penguin..tekstur permukaan.”
"Permukaan anti-aising yang boleh dipercayai berdasarkan kefungsian dwi - pengelupasan ais yang disebabkan oleh struktur mikro dan saliran yang dipertingkatkan oleh struktur nano", oleh Michael J. Wood, Gregory Brock, Juliette Debret, Philippe Servio dan Anne-Marie Kitzig, diterbitkan dalam ACS Appl.matt.antara muka
Ditubuhkan di Montreal, Quebec pada tahun 1821, Universiti McGill ialah universiti perubatan nombor satu Kanada.McGill secara konsisten disenaraikan antara universiti terbaik di negara ini dan dunia.Ia merupakan institusi pengajian tinggi yang "terkenal di dunia" dengan aktiviti penyelidikan merentasi tiga kampus, 11 jabatan, 13 sekolah profesional, 300 program pengajian dan lebih 40,000 pelajar, termasuk lebih 10,200 pelajar siswazah.McGill menarik pelajar dari lebih 150 negara, dan 12,800 pelajar antarabangsanya membentuk 31% daripada badan pelajarnya.Lebih separuh daripada pelajar McGill ialah penutur asli bahasa ibunda selain bahasa Inggeris, dan kira-kira 19 peratus daripada pelajar ini menganggap bahasa Perancis sebagai bahasa pertama mereka.