Ľad na elektrickom vedení môže spôsobiť zmätok a nechať ľudí niekoľko týždňov bez tepla a elektriny.Na letiskách môžu lietadlá čeliť nekonečným meškaniam, kým čakajú na zaľadnenie toxickými chemickými rozpúšťadlami.
Teraz však kanadskí vedci našli riešenie ich problému so zimnou námrazou z nečakaného zdroja: gentoo tučniaky.
V štúdii zverejnenej tento týždeň vedci z McGill University v Montreale odhalili drôtpletivokonštrukcia, ktorú možno omotať okolo elektrického vedenia, boku lode alebo dokonca lietadla a zabrániť prilepeniu ľadu bez použitia chemikálií.povrch.
Vedci sa inšpirovali krídlami tučniakov gentoo, ktoré plávajú v ľadových vodách neďaleko Antarktídy, čo im umožňuje zostať bez ľadu, aj keď sú vonkajšie teploty hlboko pod bodom mrazu.
„Zvieratá... interagujú s prírodou veľmi zenovým spôsobom,“ povedala v rozhovore Ann Kitzig, vedúca výskumníčka štúdie."Mohlo by to byť niečo na pozeranie a replikovanie."
Tak ako klimatické zmeny spôsobujú intenzívnejšie zimné búrky, tak sú aj ľadové búrky.Sneh a ľad minulý rok narušili každodenný život v Texase, vypli elektrickú sieť, milióny ľudí zostali bez tepla, jedla a vody na niekoľko dní a stovky zabili.
Vedci, mestskí predstavitelia a predstavitelia priemyslu už dlho pracujú na tom, aby ľadové búrky nenarušili zimnú dopravu.Majú balíčky na odmrazovanie drôtov, veterných turbín a krídel lietadiel, alebo sa spoliehajú na chemické rozpúšťadlá na rýchle odstránenie ľadu.
Odborníci na odmrazovanie však tvrdia, že tieto opravy zanechávajú veľa požiadaviek.Trvanlivosť obalových materiálov je krátka.Používanie chemikálií je časovo náročné a škodlivé pre životné prostredie.
Kitziger, ktorého výskum sa zameriava na využitie prírody na riešenie zložitých ľudských problémov, sa roky snažil nájsť lepšie spôsoby, ako spravovať ľad.Najprv si myslela, že lotosový list by mohol byť kandidátom kvôli jeho prirodzenej drenážnej a samočistiacej schopnosti.Ale vedci si uvedomili, že to nebude fungovať v podmienkach silného dažďa, povedala.
Potom Kitzger a jej tím navštívili zoologickú záhradu v Montreale, kde žijú tučniaky gentoo.Zaujalo ich perie tučniakov a spoločne študovali dizajn.
Zistili, že perie prirodzene blokuje ľad.Michael Wood, výskumník projektu s Kitzgerom, povedal, že hierarchické usporiadanie peria im umožňuje prirodzene odvádzať vodu a ich prirodzené zúbkované povrchy znižujú lepenie ľadu.
Výskumníci replikovali tento dizajn pomocou laserovej technológie na vytvorenie tkaného drôtupletivo.Potom testovali priľnavosť sieťoviny k ľadu vo veternom tuneli a zistili, že odoláva námraze o 95 percent lepšie ako štandardný povrch z nehrdzavejúcej ocele.Chemické rozpúšťadlá tiež nie sú potrebné, dodali.
Sieť môže byť tiež pripevnená na krídla lietadla, povedal Kitziger, ale problémy s federálnymi predpismi o leteckej bezpečnosti sťažia implementáciu takýchto konštrukčných zmien v dohľadnej dobe.
„Najzaujímavejšie na tomto riešení proti námraze je, že ide o drôtpletivovďaka tomu je odolný,“ povedal Kevin Golovin, odborný asistent strojného inžinierstva na University of Toronto.
Iné riešenia, ako je guma odolná voči ľadu alebo povrchy inšpirované lotosovým listom, nie sú udržateľné.
"Fungujú veľmi dobre v laboratóriu," povedal Golovin, ktorý nebol zapojený do štúdie, "a vysielajú zle vonku."