Med veliko ledeno nevihto leta 1998 je nakopičenje ledu na daljnovodih in stebrih ustavilo severne Združene države in južno Kanado, zaradi česar je bilo veliko ljudi hladno in temno več dni ali celo tednov.Ne glede na to, ali gre za vetrne turbine, električne stolpe, brezpilotna letala ali krila letal, se odmrzovanje pogosto opira na metode, ki so zamudne, drage in/ali porabijo veliko energije in različnih kemikalij.Če pogledamo naravo, McGillovi raziskovalci menijo, da so našli obetaven nov način za rešitev problema.Navdihnila so jih krila gentoo pingvinov, ki plavajo v ledenih vodah Antarktike, njihov kožuh pa ne zmrzne niti, ko je zunanja površinska temperatura krepko pod lediščem.
Najprej smo raziskali lastnosti lotosovih listov, ki so zelo dobri pri odstranjevanju vode, vendar se je izkazalo, da so manj učinkoviti pri odstranjevanju ledu,« je povedala Ann Kitzig, ki že skoraj desetletje išče rešitve in je docentka .Doktor kemijskega inženirstva na Univerzi McGill, direktor Laboratorija za biomimetično površinsko inženirstvo: »Šele ko smo začeli raziskovati lastnosti pingvinjega perja, smo odkrili naravno prisoten material, ki istočasno odvaja vodo in led.”
Theslikana levi prikazuje mikrostrukturo pingvinovega perja (bližnji posnetek 10 mikronskega vložka ustreza 1/10 širine človeškega lasu, kar daje občutek velikosti).Te bode in vejice so osrednja stebla razvejanega perja.."Kljuke" se uporabljajo za spajanje posameznih peresnih dlak skupaj v blazino.Na desni je žičnato blago iz nerjavečega jekla, ki so ga raziskovalci okrasili z nanožlebovi, ki reproducirajo hierarhijo struktur perja pingvina (žica z nanožlebovi na vrhu).
"Ugotovili smo, da hierarhična razporeditev samih peres zagotavlja lastnosti sproščanja vode, njihova nazobčana površina pa zmanjšuje oprijem ledu," pojasnjuje Michael Wood, nedavno diplomirani študent, ki dela s Kitzigom in eden od soavtorjev študije.Nov članek v ACS Applied Material Interfaces."Te kombinirane učinke smo lahko posnemali z lasersko rezano tkano žično mrežo."
Kitzig je dodal: »Morda se zdi nelogično, vendar so ključ do ločevanja ledu vse pore v mreži, ki absorbirajo vodo v pogojih zmrzovanja.Voda v teh porah sčasoma zmrzne in ko se razširi, ustvari razpoke, tako kot bi bili v hladilniku.Enako je, kot ga vidimo v pladnju za ledene kocke.Potrebujemo zelo malo truda, da odstranimo led iz naše mreže, ker se razpoke v vsaki od teh lukenj ponavadi vijugajo vzdolž površine teh pletenih žic.«
Raziskovalci so površino s šablonami preizkusili v vetrovniku in ugotovili, da je bila obdelava 95 % boljša pri odpornosti proti zaledenitvi kot neovita polirana plošča iz nerjavečega jekla.Ker ni potrebna nobena kemična obdelava, nova metoda ponuja potencialno rešitev brez vzdrževanja za problem nastajanja ledu na vetrnih turbinah, stolpih, električnih vodih in dronih.
"Glede na številne predpise potniškega letalstva in s tem povezana tveganja je malo verjetno, da bodo krila letala preprosto ovita v kovinsko mrežo," je dodal Kitzig.»Možno pa je, da bo nekega dne površina letalskega krila imela teksturo, ki jo preučujemo, in ker tradicionalne metode odledenitve delujejo skupaj na površini krila, bo do odledenitve prišlo s spajanjem pingvinovih kril.navdihnjen s teksturo površine.”
»Zanesljive površine proti zmrzovanju, ki temeljijo na dvojni funkcionalnosti – z mikrostrukturo povzročeno luščenje ledu z nanostrukturno izboljšano vodoodbojno prevleko«, Michael J. Wood, Gregory Brock, Juliette Debre, Philippe Servio in Anne-Marie Kitzig v ACS Appl.alma mater.interface
Univerza McGill, ustanovljena leta 1821 v Montrealu v Quebecu, je univerza številka ena v Kanadi.Univerza McGill je dosledno uvrščena med najboljše univerze tako na nacionalni kot mednarodni ravni.Je svetovno znana visokošolska ustanova z raziskovalnimi dejavnostmi, ki zajemajo tri kampuse, 11fakultete, 13 višjih strokovnih šol, 300 študijskih programov in preko 40.000 študentov, od tega preko 10.200 podiplomskih.McGill privablja študente iz več kot 150 držav, njegovih 12.800 mednarodnih študentov pa predstavlja 31 % študentskega telesa.Več kot polovica študentov McGill pravi, da njihov prvi jezik ni angleščina, približno 19 % pa jih govori francosko kot prvi jezik.