Летом 2025 года в Гренландии произошло ЧП: к берегу деревни Иннаарсуит приплыл гигантский айсберг размером с небоскреб и начал быстро таять под солнцем. В поселке закрыли магазин, а жителей попросили не выходить в море на лодках и вообще не приближаться к берегу. Арктический гость несколько недель угрожал деревне потопом и ливнем ледяных осколков, пока теплое течение не унесло его в открытое море.
Ученые и инженеры активно создают технологии, которые способны укротить стихию. Уже сейчас десятки изобретений готовы встать на вашу защиту зимой.
Подробнее о них рассказали в программе "Наука и техника" с Михаилом Борзенковым на РЕН ТВ.
Лапа геккона помогла создать противоскользящую подошву
Из-за гололеда поток людей в травмпункты увеличивается на треть. Как же изменить эту статистику? Ответ на вопрос инженеры нашли в бионике – науке, копирующей изобретения живой природы.
Идеальным противоскользящим устройством оказалась лапа геккона. Уникальная структура ее поверхности позволяет ящерице бежать даже по идеально гладкому стеклу. Ученые уверены: стоит только присмотреться к этому творению эволюции – и ледяные тротуары больше не страшны.
Эти рептилии просто не знают, что значит "поскользнуться". Гекконы с легкостью бегают по стеклу и зависают на потолке вниз головой, удерживая вес тела всего одной лапой. В чем же секрет их невероятной цепкости?
Пальцы ящерицы покрыты миллионами микроскопических щетинок, которые, в свою очередь, разделяются на миллиарды еще более мелких волокон-лопаточек. Благодаря им возникает сила Ван-дер-Ваальса – это мощное молекулярное притяжение, которое буквально приклеивает лапу к поверхности. Каждый палец становится живой присоской.
Ученые из Индии и Португалии позаимствовали эту идею у природы и создали уникальную подошву для обуви. На ней нет шипов, но она так же прочно прилипает ко льду, как лапа геккона – к стеклу.
"Наши ученые разработали особый композитный полимер с микроструктурами, который работает, как лапы геккона. Для этого к силиконовому каучуку добавили наночастицы циркония, закалили материал с помощью нагрева и нанесли на него тончайшую лазерную гравировку", – рассказал ректор государственного университета Минью Руи Виейра де Кастро.
Микроскопические бороздки на подошве создают эффект прилипания, буквально примагничивая обувь даже к самому гладкому льду. Испытания показали еще одно преимущество новинки – экономичность. Чтобы подошва не скользила, теперь не нужно много дорогих добавок. Достаточно всего 5% специального порошка – и вот мы уже уверенно стоим на ногах.
Избавиться от сосулек поможет сам дом
Но что делать с ледяной угрозой, которая нависает над головой? Абсолютный чемпион России по количеству сосулек – Санкт-Петербург. Влажность и перепады температуры создают на крышах целые ледяные армии. В любой момент они готовы обрушиться на головы прохожих.
Но у питерских ученых появилось нестандартное решение: они предлагают растопить эту нависающую угрозу теплом самого дома. Звучит фантастически, однако совет действительно работает: достаточно перенаправить теплый воздух из вентиляционных шахт под карнизы крыш.
"Данная система заключается в том, что под карнизные свесы крыш старого фонда устанавливаются пластиковые трубки, по которым гоняется теплый воздух, а также воздушные насосы, которые устанавливаются в вентиляционных шахтах многоквартирных домов. Воздух, которым мы с вами дышим и который уходит в вентиляцию, используем и прогоняем через эти трубки. За счет высокой температуры воздуха, который находится в этих шахтах, карнизные свесы нагреваются, тем самым не позволяют образовываться наледи на крышах", – объяснил разработчик устройства для защиты крыш домов от сосулек Даниэле Казадио.
Один дрон против обледенения проводов
Обледенение – угроза не только для пешеходов, но и для энергосистем. Яркий пример: в декабре 2023 года во Владимирской области перед самым Новым годом без света остались жители 12 районов. Всему виной – ледяная корка на проводах. На устранение аварии бросили огромные силы. Более 300 мастеров и 150 единиц техники работали несколько суток, и с трудом успели все починить до боя курантов.
Облегчить труд людей мог бы один китайский робот-дрон. За 15 минут он выполняет работу 6-часовой смены. Устройство легко движется вдоль ЛЭП, игнорирует уклоны и препятствия и быстро очищает провода ото льда.
"Этот прибор можно поднять на линии электропередач любой высоты с помощью беспилотника. Например, в округе Дацин провода располагаются на высоте 120 метров. Из-за холодной погоды на них выросла ледяная корка толщиной 12 миллиметров. Новому роботу понадобилось всего 15 минут, чтобы очистить полкилометра кабеля", – поделился подробностями китайский энергетик Сьер Дуй.
Специальная насадка для транспорта стряхнет лед с асфальта
А в России со льдом на дорогах борются при помощи вибрации. В Чите снегоуборочный транспорт оснастили насадками, которые не скоблят наледь, а буквально стряхивают ее с асфальта.
"Принцип работы основан на физике, а именно на явлении усталостного разрушения материалов. Это как не ломать стену тараном, а разламывать стекло по трещине. Именно по такому принципу работает наша установка. Осциллирующий нож, который совершает возвратно-поступательные движения, внедряясь в снежный накат, инициирует создание микротрещин. Это как землетрясение для снежного наката. Он взрывает его, разрушает, и наледь уже пластами отходит от асфальта", – отметил разработчик установки для очистки дорог ото льда Алексей Мусорин.
По подсчетам создателей, эта установка очищает асфальт ото льда и снега в 30 раз бережнее, чем обычный грейдер. А себестоимость работ снижается в целых 6 раз. Но у этой разработки есть и еще один огромный плюс – эффективная насадка устанавливается на обычный складской погрузчик.
"После того, как мы ставим на погрузчик данное навесное оборудование, с помощью левого джойстика мы управляем самим погрузчиком, с помощью правого – стрелой и непосредственно самой установкой. Принцип работы очень прост: клавишей подачи гидравлики приходит в действие гидромотор, который пускает установку в ход", – пояснил конструктор, автор разработки навесного устройства для удаления льда с дорожных и тротуарных покрытий Дмитрий Коренев.
Теплые полы для улиц спасут от обледенений
А зачем вообще бороться со льдом, если можно не дать ему образоваться? Американские инженеры предлагают принципиально новое решение – теплые полы для целых улиц. Они разработали специальные бетонные плиты с углеродными волокнами и нагревательными элементами внутри. При подаче электричества такой материал равномерно прогревается, не давая снегу и льду задерживаться на поверхности.
"Все плитки подключены параллельно, что позволяет системе работать при низком и безопасном напряжении. Для работы такой тротуар подключается к внешнему источнику питания. Плиты могут быть запитаны не только от зданий, но и от солнечных панелей и даже энергии ветра, поэтому теплый пол, который греет улицу, никого не разорит", – подчеркнул президент Калифорнийского университета Джеймс Милликен.
Всего за два часа такой тротуар способен прогреться до плюс 20 градусов – комфортной комнатной температуры. Никаких падений, травм и ледяных опасностей. Отличный пример, когда горячий энтузиазм ученых буквально растапливает лед и избавляет нашу жизнь от лишних рисков и скользких маневров.
Еще больше интересного от РЕН ТВ – в канале "Рен. Знание" мессенджера MAX