Is på kraftledninger kan skape kaos og etterlate folk uten varme og strøm i flere uker.På flyplasser kan fly oppleve uendelige forsinkelser mens de venter på å bli iset med giftige kjemiske løsemidler.
Nå har imidlertid kanadiske forskere funnet en løsning på vinterisingsproblemet deres fra en uventet kilde: gentoo-pingviner.
I en studie publisert denne uken har forskere ved McGill University i Montreal avduket en ledningmeshstruktur som kan vikles rundt kraftledninger, siden av en båt eller til og med et fly og forhindre at is fester seg uten bruk av kjemikalier.flate.
Forskere har hentet inspirasjon fra vingene til gentopingviner, som svømmer i det iskalde vannet nær Antarktis, noe som gjør at de kan holde seg isfrie selv når utetemperaturene er godt under frysepunktet.
"Dyr … samhandler med naturen på en veldig Zen-lignende måte," sa Ann Kitzig, studiens hovedforsker, i et intervju."Det kan være noe å se og replikere."
Akkurat som klimaendringene gjør vinterstormene mer intense, er det også isstormer.Snø og is forstyrret dagliglivet i Texas i fjor, og stengte strømnettet, og etterlot millioner uten varme, mat og vann i flere dager og drepte hundrevis.
Forskere, byfunksjonærer og industriledere har lenge jobbet for å sikre at isstormer ikke forstyrrer vintertransporten.De har pakker til avising av ledninger, vindturbiner og flyvinger, eller de er avhengige av kjemiske løsningsmidler for raskt å fjerne is.
Men avisingseksperter sier at disse rettelsene etterlater mye å være ønsket.Holdbarheten til emballasjematerialer er kort.Bruk av kjemikalier er tidkrevende og skadelig for miljøet.
Kitziger, hvis forskning fokuserer på å bruke naturen til å løse komplekse menneskelige problemer, har brukt år på å finne bedre måter å håndtere is på.Først trodde hun at lotusbladet kunne være en kandidat på grunn av dets naturlige drenering og selvrensende evne.Men forskerne innså at det ikke ville fungere i kraftige regnforhold, sa hun.
Etter det besøkte Kitzger og teamet hennes dyrehagen i Montreal, der gentoo-pingviner bor.De ble fascinert av pingvinfjær og studerte designet sammen.
De fant ut at fjær naturlig blokkerer is.Michael Wood, forsker på prosjektet med Kitzger, sa at fjærenes hierarkiske arrangement tillater dem å naturlig transportere bort vann, og deres naturlige taggete overflater reduserer isfesting.
Forskerne replikerte dette designet ved å bruke laserteknologi for å lage en vevd ledningmesh.De testet deretter nettets vedheft til is i en vindtunnel og fant at det motsto ising 95 prosent bedre enn en standard overflate i rustfritt stål.Kjemiske løsningsmidler er heller ikke nødvendig, la de til.
Nettet kan også festes til flyvinger, sa Kitziger, men problemer med føderale luftsikkerhetsbestemmelser vil gjøre slike designendringer vanskelige å implementere om ikke lenge.
«Den mest spennende delen av denne anti-ising-løsningen er at det er ledningenmeshdet gjør den holdbar, sier Kevin Golovin, assisterende professor i maskinteknikk ved University of Toronto.
Andre løsninger, som isbestandig gummi eller lotusblad-inspirerte overflater, er ikke bærekraftige.
"De fungerer veldig bra i laboratoriet," sa Golovin, som ikke var involvert i studien, "og sendte dårlig utenfor."