Forradalmasíthatják a légi közlekedést a pingvinek

Az antarktiszi pingvinek zord körülmények között élnek, ahol a levegő hőmérséklete mínusz 40 Celsius-fokig süllyedhet, a szél pedig másodpercenként 40 méteres sebességgel süvíthet. Bár rutinszerűen ugrálnak ki-be a fagyos vízből, mégis sikerül jégmentesen tartaniuk tollaikat.

Egy kutatócsoport most részleteiben vizsgálta meg tollazatukat, és úgy hiszi, sikerült feltárni jegesedésgátló megoldásukat nanostruktúrák és egy különleges olaj kombinációjában, ami rendkívül vízlepergetővé, vagyis szuperhidrofóbbá teszi őket. A tollakon a vízcseppek olyannyira „gömbösödnek”, hogy a hő nem nagyon tud kiszökni belőlük, ezáltal a víz még a megfagyás előtt lepereg róluk.

A kutatók eredményeiket az Amerikai Fizikai Társaság éves ülésén ismertették Bostonban.

Pirouz Kavehpour a vizsgálat vezetője szavai szerint akkor kezdett érdeklődni a téma iránt, amikor a természetfilmekben megfigyelte, hogy a nagyon hideg vízből kiemelkedve és a szintén zord környezetben üldögélve a madarak tollán nem alakul ki jégréteg. Ezért kapcsolatba lépett Judy St. Leger pingvinszakértővel, aki megerősítette megfigyelését.

A két kutató szerette volna megfejteni a pingvinek titkát, ezért pásztázó elektronmikroszkóppal kezdte meg pingvintollak tanulmányozását. Felfedezték, hogy a tollakon apró pórusok vannak, amelyek csapdába ejtik a levegőt és hidrofóbbá teszik a felszínt. Emellett a pingvinek a farkuk töve közelében lévő mirigy termelte olajat is felhasználják a tollakon. A nanoméretű bemélyedések és az olaj kombinációja szuper vízlepergetővé teszi a tollakat.

Az ilyen felszíneken a vízcseppek szinte tökéletes gömbökké alakulnak. A kutatók szerint a gömbszerű geometria késlelteti a jég kialakulását, mivel a hő jóval nehezebben távozik a cseppekből, ha azok felülete alig érintkezik a felszínnel.

Legalaposabban az Antarktiszon és Dél-Amerika legdélebbi területein élő szamárpingvinek tollazatát vették szemügyre, majd összehasonlították a Magellán-pingvinével, amely északabbra, a melegebb Chilében, Argentínában és Brazíliában él. Kiderült, hogy melegebb éghajlaton a pingvinek tollain nincsenek apró pórusok, és másfajta olajat is termeltek, amely nem volt annyira víztaszító.

A pingvinek jegesedésgátló megoldásai segíthetnek hasonló problémáink némelyikén. Például a repülőgépek szárnyán, fékszárnyán és oldalkormánylapján kialakuló jégréteg módosíthatja a gép aerodinamikai tulajdonságait, akár zuhanást is előidézhet. A légitársaságok rengeteg időt és pénzt áldoznak kémiai jégoldók alkalmazására. A pingvinek inspirálta szuperhidrofób felszínek viszont olcsóbbak, hosszabb élettartamúak és környezetkímélőbbek lehetnek.

Szóljon hozzá ehhez a cikkhez