p Karl Vitale posiciona um modelo em escala do Melt Mat, um tipo de manta de absorção térmica, dentro de uma instalação experimental equipada com luz solar artificial que permitiu aos alunos monitorar a taxa de derretimento da neve ao longo do tempo. Vitale pertencia a uma equipe de projeto sênior de graduação do Departamento de Engenharia Biomédica e Mecânica que projetou, construído, e testei o Melt Mat, que acelera os tempos de derretimento da neve em três vezes. Crédito:Virginia Tech
p Tempestades de neve costumam deixar lembretes de sua presença por dias - às vezes semanas - após o retorno do tempo mais quente e ensolarado. Snowbanks, muitas vezes criado por limpadores de neve à medida que limpam estradas principais, pode ficar em estacionamentos, nas calçadas, e em calçadas, mesmo quando as temperaturas sobem bem acima de zero. p A superfície altamente refletiva da neve fresca é a culpada desse fenômeno, minimizando drasticamente qualquer efeito potencial de fusão do calor do sol. Cidades em regiões frias normalmente recorrem a métodos ativos para remover bancos de neve, como transportar a neve para locais de descarte ou usar aquecedores a gás. Esses esforços podem gerar uma fatura anual em algo na faixa de US $ 25 milhões a US $ 125 milhões por cidade, tornando a remoção de neve um problema perene.
p Uma equipe de pesquisa de estudantes da Virginia Tech descobriu a solução, tanto para municípios que buscam economizar milhões, quanto para o proprietário que deseja evitar o trabalho com pá de neve:a esteira derretida.
p O produto de uma equipe de design sênior do Departamento de Engenharia Biomédica e Mecânica da Faculdade de Engenharia, o Melt Mat é uma manta de absorção térmica feita de uma fina folha de alumínio que foi revestida por spray com uma tinta preta ultrafina. Quando caído sobre a neve, o Melt Mat aumenta o tempo de fusão em três vezes, tudo sem nenhum esforço ou entrada de energia.
p Os resultados do projeto do Melt Mat dos alunos, fabricação, e pesquisas de teste foram publicadas recentemente na revista
Langmuir . Os alunos também receberam uma patente provisória para o Melt Mat por meio da Virginia Tech Intellectual Properties.
p “A ideia de uma manta termo-absorvente é nova, mas também muito prático, "disse Jonathan Boreyko, professor assistente de engenharia biomédica e mecânica e orientador do corpo docente da equipe. "Pela novidade, a equipe realmente precisava ir para a publicação de um jornal. Para fins práticos, buscamos uma patente. "
p "Eles acabaram recebendo os dois, "disse Boreyko." Fiquei muito orgulhoso deles. "
p Uma marca registrada do programa de graduação em ciências da engenharia e mecânica, as equipes de design sênior se formam na primavera do primeiro ano dos alunos. Durante este tempo, os membros do corpo docente do programa visitam as classes júnior em uma programação rotativa para apresentar suas idéias para projetos seniores. Depois de selecionar uma ideia, os membros da equipe mergulham no projeto de design até a formatura - às vezes até mais - com o objetivo de conduzir pesquisas e projetar produtos junto com seus orientadores.
p "Geralmente, a neve reflete cerca de três quartos da radiação do sol de volta para o ar, então é realmente muito difícil para o sol derreter um banco de neve, "disse Boreyko." Mesmo se as temperaturas estiverem acima de zero e o sol brilhar, a superfície da neve simplesmente repele a maior parte do calor. Esse é o problema fundamental que estamos tentando resolver aqui. "
p Na primavera de 2016, Boreyko apresentou a ideia de um cobertor de absorção térmica, algo que não apenas absorvesse o calor do sol, mas também pode conduzir esse calor pela superfície do cobertor para acelerar o tempo de derretimento da neve. Depois de selecionar a ideia de Boreyko como o foco de seu projeto, a equipe então começou o processo de design, construindo, e experimentando vários modelos em escala, um dos quais emergiria como o Melt Mat mais de um ano depois.
p O Melt Mat é simples, o design passivo significa que seria mais barato de fazer e ideal para uso repetido. Sua construção durável também evita que o tapete derretido se degrade com o tempo, um problema observado com outros métodos passivos de remoção de neve, como espalhar grandes quantidades de partículas de fuligem sobre bancos de neve para um efeito semelhante. Como o Melt Mat não depende de anticongelante ou outros produtos químicos que podem vazar para as águas subterrâneas, seu uso não tem efeitos adversos sobre o meio ambiente.
p Com uma ampla gama de aplicações - incluindo calçadas e calçadas residenciais, estacionamentos, e campos de atletismo - vários membros da equipe de design exploraram a possibilidade de abrir uma empresa para fabricar, mercado, e vender o tapete derretido. Mas agora, com sua patente provisória em mãos, a equipe espera encontrar uma empresa estabelecida que possa estar interessada em trabalhar para obter uma patente completa, o que poderia permitir acordos de licenciamento para usar a tecnologia do Melt Mat.
p "Quando nossa aula de design sênior foi concluída, sentimos que estávamos realmente no caminho certo, "disse Sarah Wray, um membro sênior da equipe de design e um dos co-autores do estudo. "Decidimos nos esforçar ainda mais."
p Com alguma sorte, o Melt Mat pode estar chegando a uma loja perto de você.