Le tempeste di neve spesso lasciano dietro di sé ricordi della loro presenza per giorni, a volte settimane, dopo il ritorno del clima più caldo e soleggiato. banchi di neve, spesso creati dagli spazzaneve mentre sgombrano le strade principali, può sostare nei parcheggi, sui marciapiedi, e nei passi carrai anche quando le temperature salgono ben al di sopra dello zero.

La superficie altamente riflettente della neve fresca è responsabile di questo fenomeno, riducendo drasticamente qualsiasi potenziale effetto di fusione dovuto al calore del sole. Le città nelle regioni fredde ricorrono tipicamente a metodi attivi per rimuovere i cumuli di neve, come trasportare la neve nei siti di smaltimento o utilizzare stufe a gas. Questi sforzi possono accumulare un conto annuale da qualche parte compreso tra $ 25 milioni e $ 125 milioni per città, rendendo la rimozione della neve un problema perenne.

Un team di ricerca studentesco della Virginia Tech ha scoperto la soluzione, sia per i comuni che cercano di risparmiare milioni, sia per i proprietari di casa che sperano di evitare il dovere della pala da neve:il Melt Mat.

Il prodotto di un team di progettazione senior nel Dipartimento di Ingegneria Biomedica e Meccanica all'interno del College of Engineering, il Melt Mat è una coperta termicamente assorbente realizzata con un sottile foglio di alluminio che è stato rivestito a spruzzo con una vernice nera ultra piatta. Quando drappeggiato sulla neve, il Melt Mat aumenta di tre volte il tempo di fusione, il tutto senza alcuno sforzo o apporto di energia.

I risultati del progetto Melt Mat degli studenti, fabbricazione, e la ricerca sui test sono stati recentemente pubblicati sulla rivista Langmuir . Gli studenti hanno anche ottenuto un brevetto provvisorio per il Melt Mat tramite Virginia Tech Intellectual Properties.

"L'idea di una coperta termica assorbente è nuova, ma anche molto pratico, " ha detto Jonathan Boreyko, un assistente professore di ingegneria biomedica e meccanica e consigliere di facoltà del team. "Per amor di novità, il team aveva davvero bisogno di una pubblicazione su un giornale. Per praticità, siamo andati per un brevetto."

"Hanno finito per prendere entrambi, " ha detto Boreyko. "Ero molto orgoglioso di loro."

Un segno distintivo del corso di laurea in scienze ingegneristiche e meccaniche, team di progettazione senior si formano nella primavera dell'anno junior degli studenti. Durante questo periodo, i docenti del programma visitano le classi junior a rotazione per presentare le loro idee per i progetti senior. Dopo aver selezionato un'idea, i membri del team si immergono nel progetto di design fino alla laurea - a volte più a lungo - con l'obiettivo di condurre ricerche e progettare prodotti insieme ai loro consulenti di facoltà.

"In genere, la neve riflette nell'aria circa tre quarti della radiazione solare, quindi è davvero difficile per il sole sciogliere un banco di neve, " ha detto Boreyko. "Anche se le temperature sono sopra lo zero e il sole è fuori, la superficie della neve fa rimbalzare via la maggior parte del calore. Questo è il problema fondamentale che stiamo cercando di affrontare qui".

Nella primavera 2016, Boreyko ha lanciato l'idea per una coperta termica assorbente, qualcosa che non solo assorbisse il calore del sole, ma potrebbe anche condurre quel calore attraverso la superficie della coperta per accelerare i tempi di scioglimento della neve. Dopo aver selezionato l'idea di Boreyko come fulcro del loro progetto, il team ha quindi iniziato il processo di progettazione, costruire, e sperimentando diversi modelli in scala, uno dei quali sarebbe emerso come Melt Mat più di un anno dopo.

Il Melt Mat è semplice, il design passivo significa che sarebbe meno costoso da realizzare e ideale per un uso ripetuto. La sua struttura durevole impedisce inoltre al Melt Mat di degradarsi nel tempo, un problema riscontrato con altri metodi passivi di rimozione della neve, come la diffusione di grandi quantità di particelle di fuliggine sui cumuli di neve per un effetto simile. Poiché il Melt Mat non si basa su antigelo o altri prodotti chimici che potrebbero defluire nelle acque sotterranee, il suo utilizzo non ha effetti negativi sull'ambiente.

Con una vasta gamma di applicazioni, tra cui passi carrai e marciapiedi residenziali, parcheggi, e campi sportivi - diversi membri del team di progettazione hanno esplorato la possibilità di avviare un'azienda per produrre, mercato, e vendi il Melt Mat. Ma ora, con il loro brevetto provvisorio in mano, il team spera di trovare un'azienda affermata che potrebbe essere interessata a lavorare per un brevetto completo, che potrebbe consentire accordi di licenza per utilizzare la tecnologia del Melt Mat.

"Quando il nostro corso di design senior si è concluso, ci siamo sentiti come se fossimo davvero interessati a qualcosa, "ha detto Sarah Wray, un membro senior del team di progettazione e uno dei coautori dello studio. "Abbiamo deciso di spingerci oltre".

Con un po' di fortuna, il Melt Mat potrebbe arrivare in un negozio vicino a te.