Натхнёныя пёрамі крылаў пінгвінаў, даследчыкі распрацавалі рашэнне праблемы абледзянення ліній электраперадач, ветракоў і нават крылаў самалётаў без выкарыстання хімікатаў.
Назапашванне лёду можа нанесці велізарную шкоду інфраструктуры, а ў некаторых выпадках - выклікаць адключэнне электрычнасці.
Няхай гэта будзе ветраныя турбіны, электрычныя вежы, беспілотнікі або крылы самалёта, рашэнні праблем часта залежаць ад працаёмкіх, дарагіх і энергаёмістых тэхналогій, а таксама розных хімічных рэчываў.
Каманда даследчыкаў з канадскага Універсітэта Макгіла лічыць, што яны знайшлі новы перспектыўны спосаб вырашэння праблемы пасля вывучэння крылаў пінгвінаў папуа, якія плаваюць у сцюдзёных водах Антарктыды і чыя поўсць не замярзае нават на паверхні.тэмпературы.значна ніжэй кропкі замярзання.
«Спачатку мы даследавалі ўласцівасці лісця лотаса, якія вельмі добра абязводжваюць, але аказваюцца менш эфектыўнымі пры абязводжванні», — сказала дацэнт Эн Кіцыг, якая шукала рашэнне амаль дзесяць гадоў.
«Толькі калі мы пачалі вывучаць пёры пінгвінаў, мы адкрылі прыродны матэрыял, які можа выдаляць ваду і лёд».
Мікраскапічная структура пяра пінгвіна (малюнак вышэй) складаецца з зубцоў і галінак, якія адыходзяць ад цэнтральнага стрыжня пяра з «гаплікамі», якія злучаюць асобныя валасінкі пёраў, утвараючы дыван.
Справа на малюнку паказаны кавалак дроту з нержавеючай сталі, які даследчыкі ўпрыгожылі нанапазамі, якія імітуюць структурную іерархію пёраў пінгвінаў.
«Мы выявілі, што слаістайразмяшчэннесаміх пёраў забяспечвае водапранікальнасць, а іх зубчастыя паверхні зніжаюць адгезію да лёду», - сказаў Майкл Вуд, адзін з суаўтараў даследавання.«Мы змаглі паўтарыць гэтыя камбінаваныя эфекты з дапамогай лазернай апрацоўкі тканай драцяной сеткі».
Кітцыг тлумачыць: «Гэта можа здацца неразумным, але ключом да абароны ад абледзянення з'яўляюцца ўсе пары ў сетцы, якія ўбіраюць ваду ва ўмовах замярзання.Вада ў гэтых порах з часам замярзае, і, пашыраючыся, стварае расколіны, як і вы.Мы бачым гэта ў формачках для лёду ў халадзільніках.Нам спатрэбіцца зусім няшмат намаганняў, каб ачысціць нашу сетку ад лёду, таму што расколіны ў кожным адтуліне лёгка звіваюцца па паверхні гэтых сплеценых правадоў».
Даследчыкі правялі выпрабаванні ў аэрадынамічнай трубе на трафарэтных паверхнях і выявілі, што апрацоўка была на 95 працэнтаў больш эфектыўнай для прадухілення абледзянення, чым неапрацаваная паліраванаянержавеючаясталёвыя панэлі.Паколькі хімічная апрацоўка не патрабуецца, новы метад прапануе патэнцыяльна непатрэбнае ў абслугоўванні рашэнне праблемы назапашвання лёду на ветраных турбінах, слупах электраперадач і лініях электраперадач, а таксама беспілотніках.
Кітцыг дадаў: «Улічваючы аб'ём рэгулявання пасажырскай авіяцыі і звязаныя з гэтым рызыкі, малаверагодна, што крыло самалёта будзе проста загорнута ў металічную сетку».
«Аднак калі-небудзь паверхня крыла самалёта можа ўтрымліваць тэкстуру, якую мы вывучаем, і антыабледзяненне будзе адбывацца з дапамогай камбінацыі традыцыйных метадаў ачысткі ад абледзянення на паверхні крыла, якія працуюць у тандэме з тэкстурамі паверхні, натхнёнымі крыламі пінгвіна».
© 2022 Інжынерна-тэхналагічны інстытут. Інстытут тэхнікі і тэхналогій зарэгістраваны як дабрачынная арганізацыя ў Англіі і Уэльсе (№ 211014) і Шатландыі (№ SC038698). Інстытут тэхнікі і тэхналогій зарэгістраваны як дабрачынная арганізацыя ў Англіі і Уэльсе (№ 211014) і Шатландыі (№ SC038698).Інжынерна-тэхналагічны інстытут зарэгістраваны як дабрачынная арганізацыя ў Англіі і Уэльсе (нумар 211014) і Шатландыі (нумар SC038698).Інжынерна-тэхналагічны каледж зарэгістраваны як дабрачынная арганізацыя ў Англіі і Уэльсе (нумар 211014) і Шатландыі (нумар SC038698).