送電線に氷が積もると大混乱が起こり、人々が数週間にわたって暖房も電気も使えなくなる可能性があります。空港では、有毒な化学溶剤で冷却されるのを待っている間、航空機は際限なく遅延する可能性があります。
しかし今回、カナダの研究者らは、ジェンツーペンギンという思いがけない原因から冬の氷結問題の解決策を発見した。
今週発表された研究で、モントリオールのマギル大学の科学者たちはワイヤーを明らかにしたメッシュ化学物質を使用せずに電線、船の側面、さらには航空機の側面に巻き付けて氷の浸入を防ぐことができる構造です。
科学者らは、南極近くの氷水の中を泳ぎ、外気温が氷点下でもなんとか氷のない状態を保つジェンツーペンギンの翼からインスピレーションを得た。
「動物たちは…自然とともに非常に禅的なライフスタイルを送っています」と、この研究の主任研究員であるアン・キッツィッヒ氏はインタビューで語った。「それは見て、真似すべきものかもしれません。」
気候変動により冬の嵐が激化する中、氷嵐が被害をもたらしています。テキサス州では昨年、雪と氷で日常生活が混乱し、送電網が停止し、数百万人が数日間暖房、食料、水が不足し、数百人が死亡した。
科学者、市職員、業界のリーダーたちは、氷嵐による冬のサービスの中断を防ぐために長年戦ってきた。彼らは、送電線、風力タービン、航空機の翼に除氷フィルムを装備したり、化学溶剤を利用して氷を迅速に除去したりしています。
しかし、除氷の専門家らは、これらの修正にはまだ多くの要望が残されていると述べている。包装材の使用期限は短いです。化学物質の使用には時間がかかり、環境に有害です。
キッツィヒ氏は、自然を利用して人間の複雑な問題を解決することに焦点を当てた研究を行っており、氷に対処する最善の方法を見つけるために何年も費やしてきました。当初は、自然に水を落として浄化してくれる蓮の葉が候補になると考えていた。しかし科学者たちは、大雨の状況ではそれが機能しないことに気づいたという。
その後、キッツィグさんと彼女のチームは、ジェンツーペンギンが生息するモントリオールの動物園へ行きました。彼らはペンギンの羽に興味を持ち、一緒にデザインに取り組みました。
彼らは、羽毛が自然に氷を保持していることを発見しました。キッツィヒ氏とともにこのプロジェクトに取り組んだ研究者マイケル・ウッド氏によると、羽は自然に水をはじくことができるように階層的な順序で配置されており、その自然なとがった表面により氷の付着が軽減されるという。
研究者らは、レーザー技術を使用してこのデザインを複製し、編んだワイヤーを作成しました。メッシュ。次に、風洞内でメッシュの氷への密着性をテストしたところ、標準的なステンレス鋼の表面よりも着氷に対する抵抗力が 95% 高いことがわかりました。化学溶剤も必要ない、と彼らは付け加えた。
キッツィヒ氏は、このメッシュは航空機の翼に取り付けることもできるが、連邦航空安全規制の厳格な制限により、そのような設計変更を短期的に実施するのは困難になるだろうと述べた。
トロント大学機械工学助教授のケビン・ゴロビン氏は、この除氷ソリューションの最も魅力的な点は、ワイヤーメッシュなので耐久性があることだと語った。
耐氷性ゴムや蓮の葉をイメージした表面などの他のソリューションは持続可能ではありません。
研究には関与していないゴロビン氏は、「研究室ではうまく機能するが、外ではうまく伝わらない」と語った。
ステンレス鋼線メッシュ高品質のステンレス製の編まれた金網の一種です鋼鉄ワイヤー。耐久性、強度、耐食性が高いことで知られています。このタイプのワイヤー メッシュは、食品および飲料、化学処理、鉱業、建築などのさまざまな業界で、濾過、分離、保護、補強などのさまざまな用途に使用されています。特定の要件を満たすために、さまざまなグレードとサイズが用意されています。ステンレスワイヤーメッシュに使用される織りパターンも多様で、平織りから複雑な織りまであります。最も一般的なものには、平織り、綾織り、ダッチ織り、および斜文ダッチ織りが含まれます。