1998 के महान बर्फीले तूफान के दौरान, बिजली लाइनों और खंभों पर बर्फ जम गई, जिससे उत्तरी संयुक्त राज्य अमेरिका और दक्षिणी कनाडा ठप हो गया, जिससे कई लोग कई दिनों और यहां तक ​​कि हफ्तों तक ठंड और अंधेरे में रहे।चाहे वह पवन टरबाइन हों, बिजली टावर हों, ड्रोन हों या हवाई जहाज के पंख हों, बर्फ जमाव के खिलाफ लड़ाई अक्सर उन तरीकों पर निर्भर करती है जो समय लेने वाली, महंगी होती हैं और/या बड़ी मात्रा में ऊर्जा और विभिन्न रसायनों का उपयोग करती हैं।लेकिन प्रकृति को देखते हुए, मैकगिल के शोधकर्ताओं को लगता है कि उन्होंने समस्या को हल करने का एक आशाजनक नया तरीका ढूंढ लिया है।वे जेंटू पेंगुइन के पंखों से प्रेरित थे, अंटार्कटिक क्षेत्र के बर्फीले पानी में तैरने वाले पेंगुइन, जिनका बाहरी सतह का तापमान शून्य से काफी नीचे होने पर भी उनका फर नहीं जमता है।
हमने सबसे पहले कमल के पत्तों के गुणों की जांच की, जो पानी सोखने में उत्कृष्ट हैं, लेकिन यह पता चला कि वे पानी सोखने में कम प्रभावी हैं।मैकगिल विश्वविद्यालय में केमिकल इंजीनियरिंग के सहायक प्रोफेसर और बायोमिमेटिक सरफेस इंजीनियरिंग लैब के निदेशक एन किट्ज़िग ने कहा, जो लगभग एक दशक से एक समाधान की तलाश में है, एक ऐसी सामग्री जो पानी और बर्फ को हटा सके।“
बाईं छवि एक पेंगुइन पंख की सूक्ष्म संरचना को दिखाती है (पैमाने का अंदाजा देने के लिए, इंसर्ट का 10-माइक्रोन क्लोज़-अप मानव बाल की चौड़ाई के 1/10 के बराबर है)।शाखित पंखों से.गलीचे बनाने के लिए व्यक्तिगत पंख के बालों को एक साथ जोड़ने के लिए "हुक" का उपयोग किया जाता है।दाहिनी ओर एक स्टेनलेस स्टील का तार हैकपड़ाशोधकर्ताओं ने पेंगुइन पंख संरचना (शीर्ष पर नैनोग्रूव्स के साथ धातु के तार) के पदानुक्रम की नकल करते हुए, नैनोग्रूव्स से अलंकृत किया है।
"हमने पाया कि पंखों की स्तरित व्यवस्था स्वयं जल निकासी गुण प्रदान करती है, और उनकी दाँतेदार सतहें बर्फ के चिपकने को कम करती हैं," कित्ज़िगर के साथ काम करने वाले हाल ही में स्नातक छात्र माइकल वुड बताते हैं, जो अध्ययन के सह-लेखकों में से एक हैं।लेखकों ने एसीएस एप्लाइड मटेरियल इंटरफेसेस में एक नया लेख प्रकाशित किया है।"हम लेजर-कट तार जाल के साथ इन संयुक्त प्रभावों को दोहराने में सक्षम थे।"
किट्ज़िग ने कहा: “यह उल्टा लग सकता है, लेकिन बर्फ पिघलने की कुंजी यह है कि जाल के सभी छिद्र ठंड की स्थिति में पानी को अवशोषित करते हैं।इन छिद्रों में पानी सबसे बाद में जमता है, और जैसे-जैसे यह फैलता है, यह दरारें बनाता है जैसे आप रेफ्रिजरेटर के आइस क्यूब ट्रे में देखते हैं।ग्रिड से बर्फ हटाने के लिए हमें बहुत कम प्रयास की आवश्यकता होती है, क्योंकि प्रत्येक छेद में दरारें इन लटके हुए तारों की सतह पर आसानी से घूम जाती हैं।
शोधकर्ताओं ने स्टेंसिल सतहों पर पवन सुरंग परीक्षण किए और पाया कि उपचार बिना पॉलिश किए स्टेनलेस स्टील पैनलों की तुलना में बर्फ को रोकने में 95 प्रतिशत अधिक प्रभावी था।चूंकि किसी रासायनिक उपचार की आवश्यकता नहीं है, नई विधि पवन टर्बाइनों, बिजली के खंभों, बिजली लाइनों और ड्रोन पर बर्फ बनने की समस्या का संभावित रखरखाव-मुक्त समाधान प्रदान करती है।
"यात्री विमानन नियमों की संख्या और संबंधित जोखिमों को देखते हुए, यह संभावना नहीं है कि एक विमान विंग को केवल धातु में लपेटा जाएगाजाल, ”किट्ज़िग ने कहा।“हालांकि, एक दिन विमान के पंख की सतह में वह बनावट हो सकती है जिसका हम अध्ययन कर रहे हैं, और विंग पर एक साथ काम करने वाले पारंपरिक डी-आइसिंग तरीकों के संयोजन के माध्यम से डीसिंग होगी।सतह में पेंगुइन पंखों से प्रेरित बनावट शामिल है।।सतह बनावट।"
एसीएस एपल में प्रकाशित माइकल जे. वुड, ग्रेगरी ब्रॉक, जूलियट डेब्रेट, फिलिप सर्वियो और ऐनी-मैरी किट्ज़िग द्वारा "दोहरी कार्यक्षमता पर आधारित विश्वसनीय एंटी-आइसिंग सतहें - माइक्रोस्ट्रक्चर और नैनोस्ट्रक्चर द्वारा बढ़ाए गए जल निकासी के कारण बर्फ का गिरना"।मैट.इंटरफ़ेस
1821 में मॉन्ट्रियल, क्यूबेक में स्थापित, मैकगिल विश्वविद्यालय कनाडा का नंबर एक चिकित्सा विश्वविद्यालय है।मैकगिल को लगातार देश और दुनिया के सर्वश्रेष्ठ विश्वविद्यालयों में स्थान दिया गया है।यह तीन परिसरों, 11 विभागों, 13 पेशेवर स्कूलों, 300 अध्ययन कार्यक्रमों और 10,200 से अधिक स्नातक छात्रों सहित 40,000 से अधिक छात्रों में अनुसंधान गतिविधियों के साथ उच्च शिक्षा का एक "विश्व प्रसिद्ध" संस्थान है।मैकगिल 150 से अधिक देशों के छात्रों को आकर्षित करता है, और इसके 12,800 अंतर्राष्ट्रीय छात्र इसके छात्र निकाय का 31% हिस्सा बनाते हैं।मैकगिल के आधे से अधिक छात्र अंग्रेजी के अलावा अन्य मातृभाषा बोलने वाले हैं और इनमें से लगभग 19 प्रतिशत छात्र फ्रेंच को अपनी पहली भाषा मानते हैं।