Is på elledninger kan skabe kaos og efterlade folk uden varme og elektricitet i ugevis.I lufthavne kan fly udsættes for uendelige forsinkelser, mens de venter på at blive iset med giftige kemiske opløsningsmidler.
Nu har canadiske forskere imidlertid fundet en løsning på deres vinterisproblem fra en uventet kilde: gentoo-pingviner.
I en undersøgelse offentliggjort i denne uge har forskere ved McGill University i Montreal afsløret en ledningmeshstruktur, der kan vikles rundt om elledninger, siden af ​​en båd eller endda et fly og forhindre is i at sætte sig fast uden brug af kemikalier.overflade.
Forskere har hentet inspiration fra vingerne på gentoo-pingviner, som svømmer i det iskolde vand nær Antarktis, hvilket giver dem mulighed for at forblive isfri, selv når udendørstemperaturerne er langt under frysepunktet.
"Dyr … interagerer med naturen på en meget Zen-lignende måde," sagde Ann Kitzig, undersøgelsens ledende forsker, i et interview."Det kunne være noget at se og replikere."
Ligesom klimaforandringerne gør vinterstorme mere intense, er isstorme også det.Sne og is forstyrrede hverdagen i Texas sidste år, lukkede strømnettet ned, efterlod millioner uden varme, mad og vand i dagevis og dræbte hundredvis.
Forskere, embedsmænd i byen og industriledere har længe arbejdet på at sikre, at isstorme ikke forstyrrer vintertransporten.De har pakker til afisning af ledninger, vindmøller og flyvinger, eller de er afhængige af kemiske opløsningsmidler til hurtigt at fjerne is.
Men afisningseksperter siger, at disse rettelser lader meget tilbage at ønske.Holdbarheden af ​​emballagematerialer er kort.Brugen af ​​kemikalier er tidskrævende og skadelig for miljøet.
Kitziger, hvis forskning fokuserer på at bruge naturen til at løse komplekse menneskelige problemer, har brugt år på at finde bedre måder at håndtere is på.Først troede hun, at lotusbladet kunne være en kandidat på grund af dets naturlige dræning og selvrensende evne.Men forskerne indså, at det ikke ville fungere i kraftige regnforhold, sagde hun.
Derefter besøgte Kitzger og hendes team den zoologiske have i Montreal, hvor der bor gentoo-pingviner.De var fascineret af pingvinfjer og studerede designet sammen.
De fandt ud af, at fjer naturligt blokerer is.Michael Wood, forsker i projektet med Kitzger, sagde, at fjerenes hierarkiske arrangement giver dem mulighed for naturligt at transportere vand væk, og deres naturlige takkede overflader reducerer isklæbning.
Forskerne kopierede dette design ved hjælp af laserteknologi til at skabe en vævet trådmesh.De testede derefter nettets vedhæftning til is i en vindtunnel og fandt ud af, at det modstod isdannelse 95 procent bedre end en standard rustfri ståloverflade.Kemiske opløsningsmidler er heller ikke påkrævet, tilføjede de.
Nettet kan også fastgøres til flyvinger, sagde Kitziger, men problemer med føderale luftsikkerhedsbestemmelser vil gøre sådanne designændringer vanskelige at implementere snart.
"Den mest spændende del af denne anti-isningsløsning er, at det er trådenmeshdet gør det holdbart,” sagde Kevin Golovin, assisterende professor i maskinteknik ved University of Toronto.
Andre løsninger, såsom isbestandigt gummi eller lotusblad-inspirerede overflader, er ikke bæredygtige.
"De fungerer meget godt i laboratoriet," sagde Golovin, der ikke var involveret i undersøgelsen, "og udsendte dårligt udenfor."