Oblodzenie linii energetycznych może siać spustoszenie, pozbawiając ludzi ciepła i prądu na wiele tygodni.Na lotniskach samoloty mogą borykać się z niekończącymi się opóźnieniami w oczekiwaniu na oblodzenie toksycznymi rozpuszczalnikami chemicznymi.
Teraz jednak kanadyjscy badacze znaleźli rozwiązanie problemu zimowego oblodzenia z nieprawdopodobnego źródła: pingwinów Gentoo.
W badaniu opublikowanym w tym tygodniu naukowcy z Uniwersytetu McGill w Montrealu odkryli drutsiatkakonstrukcja, która może owijać się wokół linii energetycznych, burty łodzi lub nawet samolotu i zapobiegać przedostawaniu się lodu bez użycia środków chemicznych.
Naukowcy zainspirowali się skrzydłami pingwinów białobrewych, które pływają w lodowatych wodach w pobliżu Antarktydy i potrafią pozostać wolne od lodu nawet wtedy, gdy temperatury na zewnątrz są znacznie poniżej zera.
„Zwierzęta prowadzą… bardzo zenowy styl życia w kontakcie z naturą” – powiedziała w wywiadzie Ann Kitzig, główna badaczka badania.„To może być coś do obejrzenia i odtworzenia”.
Ponieważ zmiany klimatyczne powodują, że burze zimowe stają się coraz bardziej intensywne, burze lodowe zbierają swoje żniwo.W zeszłym roku w Teksasie śnieg i lód zakłóciły codzienne życie i uszkodziły sieć energetyczną, pozbawiając miliony ludzi ciepła, żywności i wody na wiele dni, a setki ludzi zginęło.
Naukowcy, urzędnicy miejscy i liderzy branży od dawna walczą o to, aby burze lodowe nie zakłócały zimowych usług.Wyposażają linie energetyczne, turbiny wiatrowe i skrzydła samolotów w warstwę odladzającą lub polegają na rozpuszczalnikach chemicznych do szybkiego usuwania lodu.
Jednak eksperci ds. odladzania twierdzą, że te poprawki pozostawiają wiele do życzenia.Okres przydatności materiałów opakowaniowych jest krótki.Stosowanie środków chemicznych jest czasochłonne i szkodliwe dla środowiska.
Kitzig, którego badania skupiają się na wykorzystaniu natury do rozwiązywania złożonych problemów człowieka, spędził lata próbując znaleźć najlepszy sposób radzenia sobie z lodem.Na początku pomyślała, że ​​odpowiednim kandydatem będzie liść lotosu, ponieważ w naturalny sposób wypłukuje wodę i oczyszcza się.Naukowcy zdali sobie jednak sprawę, że nie sprawdzi się to w warunkach ulewnego deszczu – dodała.
Następnie Kitzig i jej zespół udali się do zoo w Montrealu, gdzie żyją pingwiny białobrewe.Zaintrygowały ich pióra pingwinów i wspólnie pracowali nad projektem.
Odkryli, że pióra w naturalny sposób zatrzymują lód.Według Michaela Wooda, badacza, który pracował nad projektem z Kitzigiem, pióra są ułożone w hierarchiczny sposób, który pozwala im w naturalny sposób odprowadzać wodę, a ich naturalna kolczasta powierzchnia ogranicza przywieranie lodu.
Naukowcy odtworzyli ten projekt, korzystając z technologii laserowej, aby stworzyć tkany drutsiatka.Następnie przetestowali przyczepność siatki do lodu w tunelu aerodynamicznym i odkryli, że jest ona o 95 procent skuteczniejsza w przeciwstawianiu się oblodzeniu niż standardowa powierzchnia ze stali nierdzewnej.Dodali, że rozpuszczalniki chemiczne również nie są wymagane.
Kitzig powiedział, że siatkę można również przymocować do skrzydeł samolotów, ale rygorystyczne ograniczenia federalnych przepisów dotyczących bezpieczeństwa lotniczego sprawią, że takie zmiany projektowe będą trudne do wdrożenia w krótkim okresie.
Kevin Golovin, adiunkt inżynierii mechanicznej na Uniwersytecie w Toronto, powiedział, że najbardziej atrakcyjnym aspektem tego rozwiązania odladzającego jest to, że jest wykonane z siatki drucianej, co zapewnia jego trwałość.
Inne rozwiązania, takie jak mrozoodporna guma czy powierzchnie inspirowane liśćmi lotosu, nie są zrównoważone.
„Dobrze sprawdzają się w laboratorium” – powiedział Golovin, który nie był zaangażowany w badanie, „a na zewnątrz słabo transmitują”.
Drut ze stali nierdzewnejsiatkato rodzaj tkanej siatki drucianej wykonanej z wysokiej jakości stali nierdzewnejstaldrut.Jest znany ze swojej trwałości, wytrzymałości i odporności na korozję.Ten typ siatki drucianej jest stosowany w różnych zastosowaniach, w tym w filtracji, separacji, ochronie i wzmacnianiu w różnych gałęziach przemysłu, takich jak żywność i napoje, przetwórstwo chemiczne, górnictwo i architektura.Jest dostępny w różnych klasach i rozmiarach, aby spełnić określone wymagania.Wzory splotów stosowane w siatkach drucianych ze stali nierdzewnej są również różnorodne i mogą obejmować sploty gładkie i złożone.Najpopularniejsze z nich to splot płócienny, splot diagonalny, splot holenderski i holenderski splot diagonalny.