1998'deki Büyük Buz Fırtınası sırasında, elektrik hatları ve direklerindeki buzlar donarak Amerika Birleşik Devletleri'nin kuzeyi ve Kanada'nın güneyi felç oldu ve pek çok kişi günlerce, hatta haftalarca soğuk ve karanlıkta kaldı.Rüzgar türbinleri, elektrik kuleleri, dronlar veya uçak kanatları olsun, buz birikmesine karşı mücadele genellikle zaman alıcı, pahalı ve/veya büyük miktarda enerji ve çeşitli kimyasallar kullanan yöntemlere dayanır.Ancak doğaya bakıldığında McGill'in araştırmacıları sorunu çözmenin umut verici yeni bir yolunu bulduklarını düşünüyor.Antarktika bölgesinin buzlu sularında yüzen, dış yüzey sıcaklığı donma noktasının çok altında olduğunda bile kürkleri donmayan gentoo penguenlerinin kanatlarından ilham aldılar.
İlk önce suyu emme konusunda mükemmel olan lotus yapraklarının özelliklerini araştırdık, ancak suyu emmede daha az etkili oldukları ortaya çıktı.McGill Üniversitesi'nde kimya mühendisliği yardımcı doçenti ve yaklaşık on yıldır su ve buzu giderebilecek bir çözüm arayan Biyomimetik Yüzey Mühendisliği Laboratuvarı'nın yöneticisi Ann Kitzig şöyle konuştu:“
Soldaki görüntü, bir penguen tüyünün mikroskobik yapısını göstermektedir (ölçek hakkında fikir vermek için, ek parçanın 10 mikronluk yakın çekimi, insan saçının genişliğinin 1/10'una eşdeğerdir).dallanmış tüylerden."Kancalar", tek tek tüy kıllarını halı oluşturmak üzere birleştirmek için kullanılır.Sağda paslanmaz çelik bir tel varkumaşaraştırmacıların penguen tüyü yapısının hiyerarşisini kopyalayan nanooluklarla süslediklerini (üstte nanooluklu metal tel).
Çalışmanın ortak yazarlarından biri olan Kitziger ile çalışan yeni yüksek lisans öğrencisi Michael Wood, "Tüylerin katmanlı düzeninin drenaj özellikleri sağladığını ve tırtıklı yüzeylerinin buzun yapışmasını azalttığını bulduk" diye açıklıyor.Yazarlar ACS Uygulamalı Malzeme Arayüzlerinde yeni bir makale yayınladılar."Bu birleşik efektleri lazerle kesilmiş tel örgüyle kopyalamayı başardık."
Kitzig şunları ekledi: "Mantığa aykırı görünebilir, ancak buz eritmenin anahtarı ağ üzerindeki tüm gözeneklerin donma koşulları altında suyu emmesidir.Bu gözeneklerdeki su en son donar ve genişledikçe buzdolabı buz tepsilerinde gördüğünüz gibi çatlaklar oluşturur.Izgaradan buzu çıkarmak için çok az çaba harcamamız gerekiyor çünkü her delikteki çatlaklar bu örgülü tellerin yüzeyi boyunca kolayca kıvrılıyor.
Araştırmacılar şablonlu yüzeyler üzerinde rüzgar tüneli testleri gerçekleştirdiler ve kaplamasız cilalı paslanmaz çelik panellere göre buzlanmayı önlemede tedavinin yüzde 95 daha etkili olduğunu buldular.Hiçbir kimyasal arıtma gerekmediği için yeni yöntem, rüzgar türbinleri, elektrik direkleri, elektrik hatları ve drone'larda buz oluşumu sorununa potansiyel olarak bakım gerektirmeyen bir çözüm sunuyor.
"Yolcu havacılık düzenlemelerinin sayısı ve ilgili riskler göz önüne alındığında, bir uçağın kanadının basitçe metalle kaplanması pek olası değildir.örgüdiye ekledi Kitzig."Ancak bir gün bir uçağın kanadının yüzeyi üzerinde çalıştığımız dokuya sahip olabilir ve buzlanma, kanat üzerinde birlikte çalışan geleneksel buz çözme yöntemlerinin bir kombinasyonu yoluyla meydana gelebilir.Yüzey penguen kanatlarından ilham alan dokular içeriyor..yüzey dokusu."
Michael J. Wood, Gregory Brock, Juliette Debret, Philippe Servio ve Anne-Marie Kitzig tarafından yazılan, ACS Appl.mat.arayüz
1821 yılında Montreal, Quebec'te kurulan McGill Üniversitesi, Kanada'nın bir numaralı tıp üniversitesidir.McGill sürekli olarak ülkedeki ve dünyadaki en iyi üniversiteler arasında yer almaktadır.Üç kampüste, 11 bölümde, 13 meslek okulunda, 300 çalışma programında ve 10.200'den fazla yüksek lisans öğrencisi dahil 40.000'den fazla öğrencide araştırma faaliyetleriyle "dünyaca ünlü" bir yüksek öğretim kurumudur.McGill, 150'den fazla ülkeden öğrenci çekmektedir ve 12.800 uluslararası öğrencisi, öğrenci topluluğunun %31'ini oluşturmaktadır.McGill öğrencilerinin yarısından fazlasının anadili İngilizce dışında bir ana dildir ve bu öğrencilerin yaklaşık yüzde 19'u Fransızca'yı ana dilleri olarak görmektedir.