송전선에 얼음이 생기면 사람들이 몇 주 동안 난방과 전기를 끊을 수 있어 큰 피해를 입을 수 있습니다.공항에서 비행기는 독성 화학 용매로 인해 결빙되기를 기다리는 동안 끝없는 지연에 직면할 수 있습니다.
그러나 이제 캐나다 연구자들은 예상치 못한 출처인 젠투 펭귄으로부터 겨울철 결빙 문제에 대한 해결책을 찾았습니다.
이번 주에 발표된 연구에서 몬트리올에 있는 McGill University의 과학자들은 다음과 같은 와이어를 공개했습니다.망사전선이나 배 옆면, 비행기 등을 감쌀 수 있고 화학약품을 사용하지 않고도 얼음이 달라붙는 것을 방지할 수 있는 구조입니다.표면.
과학자들은 남극 근처의 얼음 바다에서 헤엄치는 젠투 펭귄의 날개에서 영감을 얻었습니다. 덕분에 외부 온도가 영하보다 훨씬 낮아도 얼음이 없는 상태를 유지할 수 있습니다.
“동물들은… 매우 선(禪)과 같은 방식으로 자연과 상호작용합니다”라고 연구의 수석 연구원인 Ann Kitzig는 인터뷰에서 말했습니다."그것은 보고 복제할 수 있는 것일 수 있습니다."
기후 변화로 인해 겨울 폭풍이 더욱 강해지는 것처럼 얼음 폭풍도 마찬가지입니다.작년에 눈과 얼음으로 인해 텍사스의 일상 생활이 중단되었고 전력망이 차단되어 수백만 명이 며칠 동안 열, 음식, 물이 끊기고 수백 명이 사망했습니다.
과학자, 시 공무원, 업계 리더들은 얼음 폭풍으로 인해 겨울철 운송이 중단되지 않도록 오랫동안 노력해 왔습니다.제빙 와이어, 풍력 터빈, 항공기 날개용 패키지가 있거나 화학 용제를 사용하여 얼음을 빠르게 제거합니다.
그러나 제빙 전문가들은 이러한 수정이 부족한 점이 많다고 말합니다.포장재의 유통기한은 짧습니다.화학 물질의 사용은 시간이 많이 걸리고 환경에 해롭습니다.
복잡한 인간 문제를 해결하기 위해 자연을 활용하는 것에 초점을 맞춘 연구를 진행 중인 Kitziger는 얼음을 관리하는 더 나은 방법을 찾으려고 수년을 보냈습니다.처음에 그녀는 연잎이 자연적인 배수 능력과 자정 능력 때문에 후보가 아닐까 생각했습니다.그러나 과학자들은 폭우가 내리는 상황에서는 이것이 작동하지 않는다는 것을 깨달았다고 그녀는 말했습니다.
그 후 Kitzger와 그녀의 팀은 젠투 펭귄이 살고 있는 몬트리올의 동물원을 방문했습니다.그들은 펭귄 깃털에 흥미를 느꼈고 함께 디자인을 연구했습니다.
그들은 깃털이 자연적으로 얼음을 차단한다는 것을 발견했습니다.Kitzger와 함께 프로젝트를 진행한 연구원인 Michael Wood는 깃털의 계층적 배열로 인해 깃털이 자연적으로 물을 흡수할 수 있으며 자연스러운 톱니 모양 표면이 얼음 달라붙는 것을 줄여준다고 말했습니다.
연구원들은 레이저 기술을 사용하여 이 디자인을 복제하여 직조 와이어를 만들었습니다.망사.그런 다음 그들은 풍동에서 얼음에 대한 메쉬의 접착력을 테스트한 결과 표준 스테인리스 스틸 표면보다 결빙에 대한 저항력이 95% 더 우수하다는 사실을 발견했습니다.화학 용매도 필요하지 않다고 덧붙였다.
Kitziger는 메쉬를 항공기 날개에 부착할 수도 있지만 연방 항공 안전 규정 문제로 인해 이러한 설계 변경이 조만간 구현되기 어려울 것이라고 말했습니다.
“이 결빙 방지 솔루션의 가장 흥미로운 부분은 와이어라는 것입니다.망사그것이 내구성을 갖게 해줍니다.”라고 토론토 대학의 기계 공학 조교수인 Kevin Golovin은 말했습니다.
얼음 방지 고무나 연잎에서 영감을 받은 표면과 같은 다른 솔루션은 지속 가능하지 않습니다.
연구에 참여하지 않은 Golovin은 "그들은 실험실에서 매우 잘 작동하지만 외부에서는 제대로 방송되지 않습니다"라고 말했습니다.