Zainspirowani piórami skrzydeł pingwinów naukowcy opracowali wolne od środków chemicznych rozwiązanie problemu oblodzenia linii energetycznych, turbin wiatrowych, a nawet skrzydeł samolotów.
Nagromadzenie lodu może spowodować ogromne szkody w infrastrukturze, a w niektórych przypadkach spowodować przerwy w dostawie prądu.
Niezależnie od tego, czy chodzi o turbiny wiatrowe, wieże elektryczne, drony czy skrzydła samolotów, rozwiązania problemów często zależą od pracochłonnych, kosztownych i energochłonnych technologii, a także różnych chemikaliów.
Zespół naukowców z kanadyjskiego Uniwersytetu McGill wierzy, że znalazł nowy, obiecujący sposób rozwiązania tego problemu po zbadaniu skrzydeł pingwinów białobrewych, które pływają w lodowatych wodach Antarktydy i których futro nie zamarza nawet przy temperaturach powierzchniowych.znacznie poniżej punktu zamarzania.
„Najpierw zbadaliśmy właściwości liści lotosu, które bardzo dobrze radzą sobie z odwadnianiem, ale okazały się mniej skuteczne w odwadnianiu” – powiedziała profesor nadzwyczajna Ann Kitzig, która szukała rozwiązania od prawie dziesięciu lat.
„Dopiero gdy zaczęliśmy badać masę piór pingwinów, odkryliśmy naturalny materiał, który może usuwać zarówno wodę, jak i lód”.
Mikroskopijna struktura pióra pingwina (na zdjęciu powyżej) składa się z kolców i gałązek, które odchodzą od centralnego trzonu pióra z „haczykami”, które łączą poszczególne włosy z piór, tworząc dywanik.
Prawa strona obrazu przedstawia kawałek stali nierdzewnejstaldrucianą tkaninę, którą badacze ozdobili nanorowkami imitującymi strukturalną hierarchię piór pingwina.
„Odkryliśmy, że warstwowe ułożenie samych piór zapewnia przepuszczalność wody, a ich ząbkowane powierzchnie zmniejszają przyczepność lodu” – powiedział Michael Wood, jeden ze współautorów badania.„Udało nam się odtworzyć te połączone efekty dzięki laserowej obróbce tkanego drutusiatka.”
Kitzig wyjaśnia: „Może się to wydawać sprzeczne z intuicją, ale kluczem do zapobiegania oblodzeniu są wszystkie pory w siatce, które pochłaniają wodę w warunkach zamarzania.Woda w tych porach w końcu zamarza, a gdy się rozszerza, tworzy pęknięcia, tak jak ty.Widzimy to w pojemnikach na kostki lodu w lodówkach.Odladzanie naszej siatki wymaga bardzo niewielkiego wysiłku, ponieważ pęknięcia w każdym otworze łatwo wiją się nad powierzchnią plecionych drutów.
Naukowcy przeprowadzili testy w tunelu aerodynamicznym na powierzchniach pokrytych stalową siatką i odkryli, że obróbka ta była o 95 procent skuteczniejsza w zapobieganiu oblodzeniu niż niepoddane obróbce panele z polerowanej stali nierdzewnej.Ponieważ nie jest wymagana żadna obróbka chemiczna, nowa metoda oferuje potencjalnie bezobsługowe rozwiązanie problemu gromadzenia się lodu na turbinach wiatrowych, słupach i liniach energetycznych oraz dronach.
Siatka druciana ze stali nierdzewnej jest rodzajem siatki drucianej wykonanej z wysokiej jakości drutu ze stali nierdzewnej.Drut ten jest spleciony ze sobą według określonego wzoru, aby utworzyćsiatkaktóry jest mocny, trwały i odporny na korozję.
Siatka druciana ze stali nierdzewnej jest powszechnie stosowana w szerokim zakresie zastosowań, w tym w zastosowaniach przemysłowych, komercyjnych i mieszkaniowych.Jest często stosowany jako filtr lub bariera ochronna, ponieważ można go łatwo formować w różne kształty i rozmiary.
Oprócz trwałości i odporności na korozję, splot drutu ze stali nierdzewnejsiatkajest również bardzo elastyczny, co ułatwia obróbkę i kształtowanie.Jest również odporny na wysokie temperatury i ciśnienie, co czyni go idealnym wyborem do stosowania w ekstremalnych warunkach.
Ogólnie rzecz biorąc, nierdzewnystalsplot siatki drucianej to wszechstronny i niezawodny materiał, który dobrze nadaje się do różnych zastosowań.Jego trwałość, odporność na korozję i wysoka wydajność sprawiają, że jest to popularny wybór w wielu różnych gałęziach przemysłu i zastosowaniach.
Czas publikacji: 11 kwietnia 2023 r