น้ำแข็งบนสายไฟสามารถสร้างความเสียหายได้ ส่งผลให้ผู้คนขาดความร้อนและไฟฟ้าเป็นเวลาหลายสัปดาห์ที่สนามบิน เครื่องบินอาจต้องเผชิญกับความล่าช้าไม่รู้จบในขณะที่รอเพื่อละลายสารเคมีที่เป็นพิษ
อย่างไรก็ตาม ในปัจจุบัน นักวิจัยชาวแคนาดาได้ค้นพบวิธีแก้ปัญหาน้ำแข็งในฤดูหนาวจากแหล่งที่ไม่คาดคิด นั่นก็คือ เพนกวินเจนทู
ในการศึกษาที่ตีพิมพ์ในสัปดาห์นี้ นักวิทยาศาสตร์จากมหาวิทยาลัยแมคกิลล์ในมอนทรีออลได้เปิดเผยสายไฟตาข่ายโครงสร้างที่สามารถพันรอบสายไฟ ด้านข้างของเรือ หรือแม้แต่เครื่องบิน และป้องกันไม่ให้น้ำแข็งเกาะโดยไม่ต้องใช้สารเคมีพื้นผิว.
นักวิทยาศาสตร์ได้รับแรงบันดาลใจจากปีกของนกเพนกวิน Gentoo ซึ่งแหวกว่ายในน่านน้ำแข็งใกล้ทวีปแอนตาร์กติกา ซึ่งช่วยให้พวกมันคงตัวโดยปราศจากน้ำแข็ง แม้ว่าอุณหภูมิภายนอกจะต่ำกว่าจุดเยือกแข็งก็ตาม
“สัตว์ต่างๆ … มีปฏิสัมพันธ์กับธรรมชาติในลักษณะเดียวกับเซน” แอน คิตซิก หัวหน้านักวิจัยของการศึกษากล่าวในการให้สัมภาษณ์“มันอาจจะเป็นสิ่งที่ต้องดูและทำซ้ำ”
การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศทำให้พายุฤดูหนาวรุนแรงยิ่งขึ้น พายุน้ำแข็งก็รุนแรงเช่นกันหิมะและน้ำแข็งได้รบกวนชีวิตประจำวันในเท็กซัสเมื่อปีที่แล้ว โดยไฟฟ้าดับ ทำให้ผู้คนนับล้านขาดความร้อน อาหาร และน้ำเป็นเวลาหลายวัน และคร่าชีวิตผู้คนไปหลายร้อยคน
นักวิทยาศาสตร์ เจ้าหน้าที่เมือง และผู้นำในอุตสาหกรรมได้ทำงานกันมานานแล้วเพื่อให้แน่ใจว่าพายุน้ำแข็งจะไม่รบกวนการคมนาคมในฤดูหนาวพวกเขามีบรรจุภัณฑ์สำหรับลวดละลายน้ำแข็ง กังหันลม และปีกเครื่องบิน หรืออาจต้องใช้ตัวทำละลายเคมีเพื่อกำจัดน้ำแข็งอย่างรวดเร็ว
แต่ผู้เชี่ยวชาญด้านการกำจัดน้ำแข็งกล่าวว่าการแก้ไขเหล่านี้ยังเป็นที่ต้องการอยู่มากอายุการเก็บรักษาของวัสดุบรรจุภัณฑ์สั้นการใช้สารเคมีใช้เวลานานและเป็นอันตรายต่อสิ่งแวดล้อม
Kitziger ซึ่งงานวิจัยมุ่งเน้นไปที่การใช้ธรรมชาติในการแก้ปัญหาที่ซับซ้อนของมนุษย์ ใช้เวลาหลายปีในการพยายามหาวิธีที่ดีกว่าในการจัดการกับน้ำแข็งในตอนแรกเธอคิดว่าใบบัวอาจเป็นทางเลือกเนื่องจากการระบายน้ำตามธรรมชาติและความสามารถในการทำความสะอาดตัวเองแต่นักวิทยาศาสตร์ตระหนักว่ามันจะไม่ทำงานในสภาพฝนตกหนัก เธอกล่าว
หลังจากนั้น Kitzger และทีมงานของเธอได้ไปเยี่ยมชมสวนสัตว์ในเมืองมอนทรีออล ซึ่งมีนกเพนกวินเจนทูอาศัยอยู่พวกเขาสนใจขนนกเพนกวินและศึกษาการออกแบบร่วมกัน
พวกเขาพบว่าขนนั้นปิดกั้นน้ำแข็งตามธรรมชาติMichael Wood นักวิจัยในโครงการร่วมกับ Kitzger กล่าวว่าการจัดเรียงตามลำดับชั้นของขนนกทำให้พวกมันสามารถดูดซับน้ำได้ตามธรรมชาติ และพื้นผิวหยักตามธรรมชาติของพวกมันก็ช่วยลดการเกาะตัวของน้ำแข็ง
นักวิจัยจำลองการออกแบบนี้โดยใช้เทคโนโลยีเลเซอร์เพื่อสร้างลวดทอตาข่าย.จากนั้นพวกเขาทดสอบการยึดเกาะของตาข่ายกับน้ำแข็งในอุโมงค์ลม และพบว่าตาข่ายต้านทานน้ำแข็งได้ดีกว่าพื้นผิวสแตนเลสมาตรฐานถึง 95 เปอร์เซ็นต์พวกเขาเสริมว่าไม่จำเป็นต้องใช้ตัวทำละลายเคมี
คิทซิเกอร์กล่าวว่าตาข่ายยังสามารถติดกับปีกเครื่องบินได้ แต่ปัญหาเกี่ยวกับกฎระเบียบด้านความปลอดภัยทางอากาศของรัฐบาลกลาง จะทำให้การเปลี่ยนแปลงการออกแบบดังกล่าวทำได้ยากในเร็วๆ นี้
“ส่วนที่น่าสนใจที่สุดของสารละลายป้องกันน้ำแข็งนี้คือส่วนที่เป็นลวดตาข่ายนั่นทำให้มันทนทาน” Kevin Golovin ผู้ช่วยศาสตราจารย์ด้านวิศวกรรมเครื่องกลจากมหาวิทยาลัยโตรอนโตกล่าว
วิธีแก้ปัญหาอื่นๆ เช่น ยางทนน้ำแข็งหรือพื้นผิวที่ได้แรงบันดาลใจจากใบบัวนั้นไม่ยั่งยืน
“พวกมันทำงานได้ดีมากในห้องแล็บ” โกโลวิน ซึ่งไม่เกี่ยวข้องกับการศึกษานี้กล่าว “และถ่ายทอดสัญญาณภายนอกได้ไม่ดีนัก”