การแข็งตัวบนสายไฟสามารถสร้างความเสียหายได้ ส่งผลให้ผู้คนไม่มีความร้อนและไฟฟ้าเป็นเวลาหลายสัปดาห์ที่สนามบิน เครื่องบินอาจเผชิญกับความล่าช้าไม่รู้จบเพื่อรอการบำบัดด้วยน้ำแข็งด้วยตัวทำละลายสารเคมีที่เป็นพิษ
อย่างไรก็ตาม ในปัจจุบัน นักวิจัยชาวแคนาดาได้ค้นพบวิธีแก้ปัญหาน้ำแข็งในฤดูหนาวจากแหล่งที่ไม่น่าเป็นไปได้ นั่นก็คือ นกเพนกวินเจนทู
ในการศึกษาที่ตีพิมพ์ในสัปดาห์นี้ นักวิทยาศาสตร์จากมหาวิทยาลัย McGill ในเมืองมอนทรีออลได้เปิดเผยลวดโครงสร้างตาข่ายที่สามารถพันรอบสายไฟ ด้านข้างเรือ หรือแม้แต่เครื่องบิน และป้องกันการใช้สารเคมีโดยไม่ต้องใช้สารเคมีพื้นผิว.
นักวิทยาศาสตร์ได้รับแรงบันดาลใจจากปีกของนกเพนกวิน Gentoo ซึ่งแหวกว่ายในน่านน้ำแข็งใกล้ทวีปแอนตาร์กติกา และปราศจากน้ำแข็ง แม้ว่าอุณหภูมิจะต่ำกว่าจุดเยือกแข็งก็ตาม
“สัตว์ต่างๆ มี... วิธีสื่อสารกับธรรมชาติแบบเซน” แอน คิตซิก หัวหน้านักวิจัยในการศึกษาวิจัยกล่าวในการให้สัมภาษณ์“มันอาจจะเป็นสิ่งที่ต้องดูและทำซ้ำ”
พายุน้ำแข็งก่อให้เกิดความเสียหายมากขึ้นเนื่องจากการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศทำให้พายุฤดูหนาวรุนแรงยิ่งขึ้นในเท็กซัสเมื่อปีที่แล้ว หิมะและน้ำแข็งได้รบกวนชีวิตประจำวันและปิดระบบไฟฟ้า ส่งผลให้ผู้คนนับล้านขาดความร้อน อาหาร และน้ำเป็นเวลาหลายวัน และคร่าชีวิตผู้คนไปหลายร้อยคน
นักวิทยาศาสตร์ เจ้าหน้าที่เมือง และผู้นำในอุตสาหกรรมต่างต่อสู้ดิ้นรนมานานแล้วเพื่อป้องกันไม่ให้พายุน้ำแข็งกระทบต่อการปฏิบัติการในฤดูหนาวโดยจ่ายน้ำแข็งให้กับสายไฟ กังหันลม และปีกเครื่องบิน หรือใช้ตัวทำละลายเคมีเพื่อกำจัดออกอย่างรวดเร็ว
แต่ผู้เชี่ยวชาญด้านการป้องกันน้ำแข็งกล่าวว่าการแก้ไขทำให้เป็นที่ต้องการอย่างมากอายุการเก็บรักษาของวัสดุบรรจุภัณฑ์สั้นการใช้สารเคมีใช้เวลานานและเป็นอันตรายต่อสิ่งแวดล้อม
Kitzig ซึ่งงานวิจัยมุ่งเน้นไปที่การใช้ธรรมชาติเพื่อแก้ปัญหาที่ซับซ้อนของมนุษย์ ใช้เวลาหลายปีในการพยายามหาวิธีที่ดีที่สุดในการจัดการกับน้ำแข็งตอนแรกเธอคิดว่าใบบัวอาจเข้าข่ายเพราะมันไหลและชำระล้างตามธรรมชาติแต่นักวิทยาศาสตร์ตระหนักว่ามันจะไม่ทำงานในสภาพฝนตกหนัก เธอกล่าว
หลังจากนั้น Kitzig และทีมของเธอก็ไปที่สวนสัตว์มอนทรีออล ซึ่งเป็นบ้านของนกเพนกวินเจนทูพวกเขาสนใจขนนกเพนกวินและร่วมมือกันเพื่อเจาะลึกลงไปในการออกแบบ
พวกเขาพบว่าขนตามธรรมชาติกักเก็บน้ำแข็งไว้Michael Wood นักวิจัยในโครงการร่วมกับ Kitzig กล่าวว่าขนนกถูกจัดเรียงตามลำดับชั้นที่ช่วยให้พวกมันไหลได้ตามธรรมชาติ และพื้นผิวที่แหลมคมตามธรรมชาติของพวกมันช่วยลดการเกาะตัวของน้ำแข็ง
นักวิจัยจำลองการออกแบบโดยใช้เทคโนโลยีเลเซอร์เพื่อสร้างผ้าทอลวดตาข่าย.จากนั้นพวกเขาทดสอบการยึดเกาะของตาข่ายกับน้ำแข็งในอุโมงค์ลม และพบว่าตาข่ายทนทานต่อน้ำแข็งได้ดีกว่าพื้นผิวสแตนเลสมาตรฐานถึง 95 เปอร์เซ็นต์พวกเขาเสริมว่าไม่จำเป็นต้องใช้ตัวทำละลายเคมีเช่นกัน
ที่ตาข่ายคิทซิกกล่าวว่าสามารถติดกับปีกเครื่องบินได้ แต่ข้อกำหนดของกฎระเบียบความปลอดภัยทางอากาศของรัฐบาลกลางจะทำให้การเปลี่ยนแปลงการออกแบบดังกล่าวยากต่อการนำไปใช้ในระยะสั้น
Kevin Golovin ผู้ช่วยศาสตราจารย์ด้านวิศวกรรมเครื่องกลที่มหาวิทยาลัยโตรอนโตกล่าวว่าส่วนที่น่าสนใจที่สุดของโซลูชันป้องกันน้ำแข็งนี้คือตาข่ายลวดที่ทำให้มีความทนทาน
วิธีแก้ปัญหาอื่นๆ เช่น ยางป้องกันน้ำแข็งหรือพื้นผิวที่ได้แรงบันดาลใจจากใบบัว นั้นไม่ยืดหยุ่นได้
“พวกมันทำงานได้ดีมากในห้องทดลอง” โกโลวิน ซึ่งไม่ได้เกี่ยวข้องกับการศึกษานี้กล่าว“พวกเขาแปลได้ไม่ดีที่นั่น”