Băng trên đường dây điện có thể tàn phá, khiến mọi người không có nhiệt và điện trong nhiều tuần.Tại các sân bay, máy bay có thể phải đối mặt với tình trạng trì hoãn vô tận trong khi chờ đợi để được phủ dung môi hóa học độc hại.
Tuy nhiên, giờ đây các nhà nghiên cứu Canada đã tìm ra giải pháp cho vấn đề đóng băng mùa đông của họ từ một nguồn không ngờ tới: chim cánh cụt gentoo.
Trong một nghiên cứu được công bố tuần này, các nhà khoa học tại Đại học McGill ở Montreal đã tiết lộ một sợi dâylưới thépcấu trúc có thể quấn quanh đường dây điện, mạn thuyền hoặc thậm chí là máy bay và ngăn băng dính vào mà không cần sử dụng hóa chất.bề mặt.
Các nhà khoa học lấy cảm hứng từ đôi cánh của chim cánh cụt Gentoo, loài bơi trong vùng nước băng giá gần Nam Cực, giúp chúng không bị đóng băng ngay cả khi nhiệt độ bên ngoài xuống dưới mức đóng băng.
Ann Kitzig, nhà nghiên cứu chính của nghiên cứu, cho biết trong một cuộc phỏng vấn: “Động vật… tương tác với thiên nhiên theo cách rất giống Thiền”.“Nó có thể là thứ gì đó để xem và nhân rộng.”
Giống như biến đổi khí hậu đang khiến các cơn bão mùa đông trở nên dữ dội hơn, bão băng cũng vậy.Băng tuyết đã làm gián đoạn cuộc sống hàng ngày ở Texas vào năm ngoái, làm mất điện lưới, khiến hàng triệu người không có nhiệt, thức ăn và nước uống trong nhiều ngày và hàng trăm người thiệt mạng.
Các nhà khoa học, quan chức thành phố và các nhà lãnh đạo ngành từ lâu đã làm việc để đảm bảo rằng bão băng không làm gián đoạn hoạt động vận tải trong mùa đông.Họ có các gói để làm tan băng, tua-bin gió và cánh máy bay hoặc họ dựa vào dung môi hóa học để loại bỏ băng nhanh chóng.
Tuy nhiên, các chuyên gia làm tan băng cho biết những cách khắc phục này còn nhiều điều đáng mong đợi.Thời hạn sử dụng của vật liệu đóng gói là ngắn.Việc sử dụng hóa chất tốn thời gian và gây hại cho môi trường.
Kitziger, người có nghiên cứu tập trung vào việc sử dụng thiên nhiên để giải quyết các vấn đề phức tạp của con người, đã dành nhiều năm cố gắng tìm ra những cách tốt hơn để quản lý băng.Lúc đầu, cô nghĩ rằng lá sen có thể là một ứng cử viên vì khả năng thoát nước tự nhiên và tự làm sạch của nó.Nhưng các nhà khoa học nhận ra rằng nó sẽ không hoạt động trong điều kiện mưa lớn, bà nói.
Sau đó, Kitzger và nhóm của cô đến thăm sở thú ở Montreal, nơi chim cánh cụt gentoo sinh sống.Họ bị hấp dẫn bởi lông chim cánh cụt và cùng nhau nghiên cứu thiết kế.
Họ phát hiện ra rằng lông vũ có khả năng chặn băng một cách tự nhiên.Michael Wood, nhà nghiên cứu trong dự án với Kitzger, cho biết sự sắp xếp thứ bậc của lông vũ cho phép chúng hút nước một cách tự nhiên và bề mặt răng cưa tự nhiên của chúng làm giảm khả năng bám dính của băng.
Các nhà nghiên cứu đã tái tạo thiết kế này bằng công nghệ laser để tạo ra dây dệtlưới thép.Sau đó, họ kiểm tra độ bám dính của lưới với băng trong đường hầm gió và nhận thấy nó chống đóng băng tốt hơn 95% so với bề mặt thép không gỉ tiêu chuẩn.Họ cho biết thêm, dung môi hóa học cũng không cần thiết.
Kitziger cho biết, lưới cũng có thể được gắn vào cánh máy bay, nhưng các vấn đề liên quan đến quy định an toàn hàng không liên bang sẽ khiến những thay đổi thiết kế như vậy khó thực hiện sớm.
“Phần hấp dẫn nhất của giải pháp chống đóng băng này là dâylưới thépđiều đó làm cho nó bền”, Kevin Golovin, trợ lý giáo sư kỹ thuật cơ khí tại Đại học Toronto cho biết.
Các giải pháp khác, chẳng hạn như cao su chống băng hoặc bề mặt lấy cảm hứng từ lá sen, đều không bền vững.
Golovin, người không tham gia vào nghiên cứu, cho biết: “Chúng hoạt động rất tốt trong phòng thí nghiệm và phát sóng kém ở bên ngoài”.