Wyciągnięcie liścia z atlasu roślin może pomóc nam zapobiegać przed zamarzaniem samolotów i okien samochodowych, a nawet pozwolić na odstawienie płynu chłodniczego na bok.
Kyoo-Chul Park z Northwestern University w Illinois wraz ze współpracownikami opracowali sposób na zapobieganie zamarzaniu przez imitację żyłek liści.
– Podczas spacerowania byłem zafascynowany pięknym wzorem mrozu na opadłych liściach – mówi Park. – Zastanawiałem się, dlaczego widzimy taki wzór zamiast liścia pokrytego szronem w 100 procentach.
Wzór jest spowodowany kształtem żyłek na liściach. Na ich zewnętrznej stronie, gdzie żyłki wystają, szron tworzy się tylko na nich, a nie na pozostałej powierzchni liścia. Na drugiej stronie liścia szron nie występuje we wgłębieniach powodowanych przez żyłki.
Aby naśladować ten efekt, Park i jego zespół użyli fałdowych blach aluminiowych. Odkryli, że kropelki wody mają tendencję do formowania się a następnie zamarzania na wypukłościach, pozostawiając wklęsłe miejsca wolne od szronu. Symulacje tego procesu wykazały, że taki rodzaj zamarzania na miejscach wypukłych sprawia, że wszystkie kropelki wody znajdujące się we wgłębieniach wyparowują, tym samym uniemożliwiając formowanie się tam lodu.
Nawet gdy naukowcy zagotowali aluminium aby uczynić je hydrofilowe – aby sprawić że jego molekuły zyskają tendencję do trzymania się wody – wklęsłe miejsca pozostawały wolne od szronu.
– To badanie ukazuje sposób na zredukowanie powierzchni pokrytej mrozem do poniżej 20 procent – twierdzi Park. – Wiele innych metod rozmrażania jedynie tymczasowo opóźnia warstwę szronu zamiast ją zmniejszać.
– Proste dodanie wypukłości na powierzchniach samolotów lub na oknach może drastycznie obniżyć ilość mrozu, które na nich powstaje – mówi Park. – Może to być przydatne dla samochodów i budynków w zimnych strefach, gdzie ważna jest widoczność.
Źródło: Proceedings of the National Academy of Sciences