Наука

Пташині пір’я можуть допомогти в боротьбі з обмерзанням

Довгий час люди не могли зрозуміти, як пінгвіни примудряються не покриватися льодом, плаваючи в антарктичних водах і контактуючи з морозним повітрям. Тепер вчені це з’ясували, і нове відкриття допоможе в розробці матеріалів проти обмерзання для захисту ліній електропередач і лопатей вітряків. Дослідження опубліковано в журналі ACS Applied Materials & Interfaces.

Мікроструктура пера пінгвіна (ліворуч) та імітаційна дротяна тканина, покрита дрібними канавками (праворуч) / © McGill University

Під вагою намерзаючого льоду щороку обриваються лінії електропередач, залишаючи без світла і тепла тисячі людей. Крила літаків, лопаті вітряків, вишки зв’язку — все це вимагає регулярної обробки антизледенінням, що не тільки забирає багато часу і грошей, але і забруднює навколишнє середовище.

Але тепер, схоже, вчені знайшли новий спосіб боротьби з обмерзанням, «підглянутий» у субантарктичних пінгвінів (Pygoscelis papua), які плавають в крижаній воді і контактують з морозним повітрям, але їх шкури так і не покриваються замерзлою кіркою. Виявилося, секрет криється в мікроструктурі і взаємному розташуванні їх пір’я, які здатні скидати з себе і крапельки води, і наростаючі кристали льоду.

Вчені з’ясували, що вся сіль — в ієрархічному розташуванні великого і дрібного пір’я і їх зазубрених поверхнях, які знижують ймовірність прилипання кристалів льоду. Дослідники змогли відтворити цю структуру у вигляді тонкої сітки зі сталевих дротиків, оброблених лазером.

Дивно, але видалення льоду з такої сітки відбувалося не важче, ніж видалення кубиків льоду зі спеціального лотка в наших морозилках. Завдяки борознам на поверхні дроту в льоду виникали мікротріщини, які розбивали єдиний пласт на окремі шматочки, струшуються при найменшому русі. Випробувавши отриманий матеріал в аеродинамічній трубі, дослідники виявили, що на поверхні, покритій сіткою, лід наростає на 95 відсотків повільніше, ніж на звичайній сталевій пластині.

У крижаній воді субантарктичні пінгвіни плавають зі швидкістю до 36 кілометрів на годину, а на суші навіть не думають замерзати / © ru.wikipedia.org

Малоймовірно, що такий спосіб боротьби з обмерзанням стане в нагоді в цивільній авіації, адже крила літаків не так просто обернути металевою сіткою, але вона напевно зможе вирішити проблему утворення льоду на вітряках, електричних опорах і лініях електропередач.

Також не виключено, що в майбутньому крила літаків будуть покривати матеріалом, що імітує структуру пінгвінячого пір’я, що значно полегшить зимові подорожі пасажирам, змушеним чекати, поки крила літака оброблять антизледенінням.


Підписуйтеся на нас в Гугл Новини, а також читайте в Телеграм і Фейсбук


comments powered by HyperComments
Back to top button
comments powered by HyperComments