Током Велике ледене олује 1998. године, нагомилавање леда на далеководима и стубовима довело је до застоја северних Сједињених Држава и јужне Канаде, остављајући многе људе хладно и мрачно данима или чак недељама.Било да се ради о турбинама на ветар, електричним торњевима, дроновима или крилима авиона, одмрзавање се често ослања на методе које су дуготрајне, скупе и/или користе много енергије и разних хемикалија.Али гледајући природу, МекГиллови истраживачи мисле да су пронашли обећавајући нови начин за решавање проблема.Инспирисани су крилима гентоо пингвина који пливају у леденим водама Антарктика, а њихово крзно се не смрзава чак ни када је спољна температура знатно испод нуле.
Прво смо истражили својства лотосових листова, који су веома добри у уклањању воде, али се показало да су мање ефикасни у уклањању леда“, рекла је Ен Кициг, која већ скоро деценију тражи решења и доцент је. .Доктор хемијског инжењерства на Универзитету МцГилл, директор Лабораторије за биомиметичко површинско инжењерство: „Тек када смо почели да истражујемо својства перја пингвина, открили смо природни материјал који истовремено избацује воду и лед.”
Тхесликалево приказује микроструктуру пингвиновог пера (уметка од 10 микрона у крупном плану одговара 1/10 ширине људске косе да би се добио осећај размере).Ове бодље и гранчице су централне стабљике разгранатог перја..„Куке“ се користе за спајање појединачних длачица перја како би се формирао јастук.На десној страни је жичана тканина од нерђајућег челика коју су истраживачи украсили наножљебовима, репродукујући хијерархију структура перја пингвина (жица са наножљебовима на врху).
„Открили смо да хијерархијски распоред самих перја обезбеђује својства која ослобађају воду, а њихова назубљена површина смањује приањање леда“, објашњава Мајкл Вуд, недавно дипломирани студент који ради са Китзигом и један од коаутора студије.Нови чланак у АЦС интерфејсима примењених материјала.„Успели смо да поновимо ове комбиноване ефекте са ласерски исеченом жичаном мрежом.
Китзиг је додао: „Можда изгледа контраинтуитивно, али кључ за одвајање леда су све поре у мрежи које упијају воду под условима смрзавања.Вода у тим порама се на крају замрзне, а како се шири, ствара пукотине, баш као што бисте били у фрижидеру.То је исто као што се види у посуди за лед.Треба нам врло мало труда да уклонимо лед из наше мреже јер пукотине у свакој од ових рупа имају тенденцију да вијугају дуж површине ових плетених жица.
Истраживачи су тестирали површину са шаблонима у аеротунелу и открили да је третман био 95% бољи у отпорности на залеђивање од неумотаних полираних листова од нерђајућег челика.Пошто није потребан хемијски третман, нова метода нуди потенцијално решење без одржавања за проблем стварања леда на ветротурбинама, торњевима, далеководима и беспилотним летелицама.
„С обзиром на број прописа о путничкој авијацији и повезане ризике, мало је вероватно да ће крила авиона једноставно бити умотана у металну мрежу“, додао је Кициг.„Међутим, могуће је да једног дана површина крила авиона може имати текстуру коју проучавамо, а пошто традиционалне методе одлеђивања раде заједно на површини крила, одлеђивање ће се десити спајањем крила пингвина.инспирисан текстуром површине.”
„Поуздане површине против залеђивања засноване на двострукој функционалности – љуштење леда изазвано микроструктуром са водоодбојним слојем побољшаним наноструктуром“, Мицхаел Ј. Воод, Грегори Броцк, Јулиетте Дебре, Пхилиппе Сервио и Анне-Марие Китзиг у АЦС Аппл.алма матер.интерфејс
Универзитет МцГилл, основан 1821. године у Монтреалу, Квебек, је универзитет број један у Канади.Универзитет МцГилл је доследно рангиран међу најбољим универзитетима на националном и међународном нивоу.То је светски позната институција високог образовања са истраживачким активностима у три кампуса, 11факултетима, 13 стручних факултета, 300 студијских програма и преко 40.000 студената, укључујући преко 10.200 дипломираних студената.МцГилл привлачи студенте из преко 150 земаља, а његових 12.800 међународних студената чини 31% студентског тела.Више од половине ученика МекГила каже да им матерњи језик није енглески, а око 19% њих говори француски као матерњи језик.