1998'deki Büyük Buz Fırtınası sırasında, elektrik hatlarında ve direklerde oluşan buz, Amerika Birleşik Devletleri'nin kuzeyi ve Kanada'nın güneyini durma noktasına getirdi ve birçok insanı günlerce, hatta haftalarca soğuk ve karanlık bıraktı.Rüzgar türbinleri, elektrik kuleleri, dronlar veya uçak kanatları olsun, buz çözme genellikle zaman alıcı, pahalı ve/veya çok fazla enerji ve çeşitli kimyasallar kullanan yöntemlere dayanır.Ancak doğaya bakıldığında McGill'in araştırmacıları sorunu çözmenin umut verici yeni bir yolunu bulduklarını düşünüyor.Antarktika'nın buzlu sularında yüzen gentoo penguenlerinin kanatlarından ilham aldılar ve dış yüzey sıcaklığı donma noktasının çok altında olsa bile kürkleri donmuyor.
İlk olarak suyu uzaklaştırmada çok iyi olan nilüfer yapraklarının özelliklerini araştırdık, ancak buzu gidermede daha az etkili oldukları ortaya çıktı” diyen yardımcı doçent Dr. Ann Kitzig, şöyle konuştu: .McGill Üniversitesi Kimya Mühendisliği Doktoru, Biyomimetik Yüzey Mühendisliği Laboratuvarı Direktörü: “Penguen tüylerinin özelliklerini araştırmaya başlayana kadar, aynı anda su ve buz saçan, doğal olarak oluşan bir malzeme keşfettik.”
görüntüsolda bir penguen tüyünün mikro yapısı gösteriliyor (10 mikronluk bir parçanın yakın çekimi, ölçek hissi vermek için insan saçı genişliğinin 1/10'una karşılık gelir).Bu dikenler ve ince dallar, dallanan tüylerin merkezi gövdeleridir..“Kancalar” tek tek tüy tüylerini bir yastık oluşturacak şekilde birleştirmek için kullanılır.Sağda, araştırmacıların penguen tüyü yapılarının hiyerarşisini (üstte nanooluklu tel) yeniden üreten nanooluklarla süslediği paslanmaz çelik tel kumaş var.
Kitzig ile çalışan yeni yüksek lisans öğrencisi ve çalışmanın ortak yazarlarından biri olan Michael Wood, "Tüylerin hiyerarşik düzeninin su salma özellikleri sağladığını ve tırtıklı yüzeylerinin buzun yapışmasını azalttığını bulduk" diye açıklıyor.ACS Uygulamalı Malzeme Arayüzlerinde yeni makale."Bu birleşik efektleri lazerle kesilmiş dokuma tel örgüyle kopyalamayı başardık."
Kitzig şunları ekledi: "Mantığa aykırı görünebilir, ancak buzu ayırmanın anahtarı, donma koşulları altında suyu emen ağdaki tüm gözeneklerdir.Bu gözeneklerdeki su sonunda donar ve genişledikçe tıpkı buzdolabında olduğu gibi çatlaklar oluşturur.Buz tepsisinde görülenin aynısı.Ağımızdan buzu çıkarmak için çok az çaba harcamamız gerekiyor çünkü bu deliklerin her birindeki çatlaklar, bu örgülü tellerin yüzeyi boyunca kıvrılma eğiliminde."
Araştırmacılar şablonla kaplanmış yüzeyi bir rüzgar tünelinde test etti ve uygulamanın, buzlanmaya karşı direnç açısından, sarılmamış cilalı paslanmaz çelik levhalara göre %95 daha iyi olduğunu buldu.Hiçbir kimyasal arıtma gerekmediği için yeni yöntem, rüzgar türbinleri, kuleler, elektrik hatları ve drone'larda buz oluşumu sorununa potansiyel olarak bakım gerektirmeyen bir çözüm sunuyor.
Kitzig, "Yolcu havacılık düzenlemelerinin sayısı ve ilgili riskler göz önüne alındığında, uçak kanatlarının basitçe metal ağlarla sarılması pek olası değil" diye ekledi."Ancak bir gün bir uçağın kanadının yüzeyinin bizim üzerinde çalıştığımız dokuya sahip olması mümkündür ve geleneksel buz çözme yöntemleri kanat yüzeyinde birlikte çalıştığı için penguen kanatlarının kaynaşmasıyla buz çözme meydana gelecektir.yüzeyin dokusundan ilham aldık.”
"İkili işlevselliğe dayanan güvenilir buzlanma önleyici yüzeyler - nanoyapıyla güçlendirilmiş su itici kaplamayla mikro yapı kaynaklı buz pullanması", Michael J. Wood, Gregory Brock, Juliette Debre, Philippe Servio ve Anne-Marie Kitzig, ACS Appl.mezun olunan okul.interface
1821 yılında Montreal, Quebec'te kurulan McGill Üniversitesi, Kanada'nın bir numaralı üniversitesidir.McGill Üniversitesi sürekli olarak hem ulusal hem de uluslararası alanda en iyi üniversiteler arasında yer almaktadır.Üç kampüse yayılan araştırma faaliyetleriyle dünyaca ünlü bir yüksek öğretim kurumudur, 11kolejler, 13 profesyonel kolej, 300 eğitim programı ve 10.200'den fazla yüksek lisans öğrencisi dahil 40.000'den fazla öğrenci.McGill, 150'den fazla ülkeden öğrenci çekmektedir ve 12.800 uluslararası öğrencisi, öğrenci topluluğunun %31'ini oluşturmaktadır.McGill öğrencilerinin yarısından fazlası ana dillerinin İngilizce olmadığını söylüyor ve yaklaşık %19'u ana dili olarak Fransızca konuşuyor.