Isoppbygging 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 opp med giftige kjemiske løsemidler.
Nå har imidlertid kanadiske forskere funnet en løsning på vinterisproblemet fra en usannsynlig kilde: Gentoo-pingviner.
I en studie publisert denne uken har forskere ved McGill University i Montreal avduket en ledningmeshstruktur som kan vikle rundt kraftledninger, siden av en båt eller til og med et fly og holde is ute uten bruk av kjemikalier.
Forskere har hentet inspirasjon fra vingene til gentoo-pingviner, som svømmer i det iskalde vannet nær Antarktis og klarer å holde seg isfri selv når temperaturene ute er godt under frysepunktet.
"Dyr har ... en veldig zen-livsstil med naturen," sa Ann Kitzig, studiens hovedforsker, i et intervju."Det kan være noe å se og replikere."
Ettersom klimaendringene gjør vinterstormene mer intense, tar isstormene sine toll.I Texas i fjor forstyrret snø og is dagliglivet og tok ut strømnettet, og etterlot millioner uten varme, mat og vann i flere dager og hundrevis av mennesker døde.
Forskere, byfunksjonærer og industriledere har lenge kjempet for å hindre isstormer fra å forstyrre vintertjenester.De utstyrer kraftledninger, vindturbiner og flyvinger med avisingsfilm eller er avhengige av kjemiske løsemidler 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.
Kitzig, hvis forskning fokuserer på å bruke naturen til å løse komplekse menneskelige problemer, har brukt år på å finne den beste måten å håndtere is på.Først trodde hun at lotusbladet ville være en kandidat fordi det naturlig kaster vann og renser seg selv.Men forskerne innså at det ikke ville fungere i kraftige regnforhold, sa hun.
Etter det dro Kitzig og teamet hennes til dyrehagen i Montreal, der gentoo-pingviner bor.De ble fascinert av pingvinfjær og jobbet sammen om designet.
De fant ut at fjær naturlig holder tilbake is.Ifølge Michael Wood, en forsker som jobbet på prosjektet med Kitzig, er fjærene ordnet i en hierarkisk rekkefølge som gjør at de naturlig kan kaste vann, og deres naturlige piggete overflate reduserer isstikking.
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 ut at det var 95 prosent mer effektivt til å motstå ising enn en standard overflate i rustfritt stål.Kjemiske løsningsmidler er heller ikke nødvendig, la de til.
Nettet kan også festes til flyvinger, sa Kitzig, men de strenge restriksjonene i føderale luftsikkerhetsforskrifter vil gjøre slike designendringer vanskelige å implementere på kort sikt.
Kevin Golovin, assisterende professor i maskinteknikk ved University of Toronto, sa at det mest attraktive aspektet ved denne avisingsløsningen er at den er netting, noe som gjør den holdbar.
Andre løsninger, som isbestandig gummi eller lotusblad-inspirerte overflater, er ikke bærekraftige.
"De fungerer bra i laboratoriet," sa Golovin, som ikke var involvert i studien, "og sendte dårlig utenfor."
Rustfri ståltrådmesher en type vevd trådnett laget av høykvalitets rustfritt stålstålmetalltråd.Den er kjent for sin holdbarhet, styrke og korrosjonsbestandighet.Denne typen trådnett brukes i en rekke bruksområder, inkludert filtrering, separering, beskyttelse og forsterkning i forskjellige bransjer som mat og drikke, kjemisk prosessering, gruvedrift og arkitektur.Den er tilgjengelig i forskjellige kvaliteter og størrelser for å møte spesifikke krav.Vevemønstrene som brukes i trådnett av rustfritt stål er også forskjellige og kan variere fra vanlig til komplekse vevinger.De vanligste inkluderer vanlig vev, kypert vev, nederlandsk vev og nederlandsk twill.