Diilhamkan oleh bulu sayap penguin, penyelidik telah membangunkan penyelesaian bebas kimia untuk masalah aising pada talian kuasa, turbin angin dan juga sayap kapal terbang.
Pengumpulan ais boleh menyebabkan kerosakan besar kepada infrastruktur dan, dalam beberapa kes, menyebabkan gangguan bekalan elektrik.
Sama ada turbin angin, menara elektrik, dron atau sayap kapal terbang, penyelesaian kepada masalah selalunya bergantung pada teknologi intensif buruh, mahal dan intensif tenaga, serta pelbagai bahan kimia.
Satu pasukan penyelidik dari Universiti McGill Kanada percaya mereka telah menemui cara baharu yang menjanjikan untuk menyelesaikan masalah itu selepas mengkaji sayap penguin gentoo, yang berenang di perairan Antartika yang sejuk dan bulunya tidak membeku walaupun pada suhu permukaan.jauh di bawah takat beku.
"Kami mula-mula menyiasat ciri-ciri daun teratai, yang sangat baik dalam penyahhidratan, tetapi didapati kurang berkesan dalam penyahhidratan," kata Profesor Madya Ann Kitzig, yang telah mencari penyelesaian selama hampir sedekad.
"Sehingga kami mula mengkaji jisim bulu penguin barulah kami menemui bahan semula jadi yang boleh mengeluarkan air dan ais."
Struktur mikroskopik bulu penguin (gambar di atas) terdiri daripada duri dan ranting yang bercabang dari batang bulu tengah dengan "cangkuk" yang menyambungkan bulu-bulu individu bersama-sama untuk membentuk permaidani.
Bahagian kanan imej menunjukkan sekeping keluli tahan karatwayarkain yang para penyelidik telah menghiasi dengan alur nano yang meniru hierarki struktur bulu penguin.
"Kami mendapati bahawa susunan berlapis bulu itu sendiri memberikan kebolehtelapan air, dan permukaan bergerigi mereka mengurangkan lekatan ais," kata Michael Wood, salah seorang pengarang bersama kajian itu."Kami dapat meniru kesan gabungan ini dengan pemprosesan laser jaringan dawai tenunan."
Kitzig menerangkan: "Ia mungkin kelihatan kontra-intuitif, tetapi kunci kepada anti-aising adalah semua liang dalammeshyang menyerap air dalam keadaan beku.Air dalam liang-liang ini akhirnya membeku, dan apabila ia mengembang, ia mencipta keretakan, sama seperti anda.Kami melihatnya dalam dulang kiub ais dalam peti sejuk.Kami memerlukan sedikit usaha untuk menyah ais jaring kami kerana rekahan pada setiap lubang berliku-liku dengan mudah di atas 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 digilap yang tidak dirawat.Oleh kerana tiada rawatan kimia diperlukan, kaedah baharu ini menawarkan penyelesaian bebas penyelenggaraan yang berpotensi untuk masalah pembentukan ais pada turbin angin, tiang kuasa dan talian kuasa serta dron.
Kitzig menambah: "Memandangkan skop peraturan penerbangan penumpang dan risiko yang terlibat, tidak mungkin sayap pesawat hanya akan dibalut dengan logam.mesh.”
"Bagaimanapun, suatu hari nanti permukaan sayap pesawat mungkin mengandungi tekstur yang sedang kita pelajari, dan deicing akan berlaku melalui gabungan kaedah deicing tradisional pada permukaan sayap, bekerja seiring dengan tekstur permukaan yang diilhamkan oleh sayap penguin."
© 2023 Institut Kejuruteraan dan Teknologi.Kolej Kejuruteraan dan Teknologi didaftarkan sebagai badan amal di England dan Wales (nombor 211014) dan Scotland (nombor SC038698).