Kutatás

Feltárták a pingvinek "jégoldójának" a titkát

Mitől szuperhidrofóbok - azaz vízállóak - frakkos barátaink?

2015.11.26 09:34ma.hu
nyomtatásKinyomtatom
+Nagyobb betűméret-Kisebb betűméretbetűméret

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 - írja a hirado.hu.

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.

freedigitalphotos/stuart miles - illusztráció

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.

Kapcsolódó írások:

Amennyiben a Könyjelző eszköztárába szeretné felvenni az oldalt, akkor a hozzáadásnál a Könyvjelző eszköztár mappát válassza ki. A Könyvjelző eszköztárat a Nézet / Eszköztárak / Könyvjelző eszköztár menüpontban kapcsolhatja be.