Las tormentas de nieve a menudo dejan atrás recordatorios de su presencia durante días, a veces semanas, después de que regresa el clima más cálido y soleado. Bancos de nieve, a menudo creado por quitanieves al despejar las carreteras principales, puede quedarse en los estacionamientos, en las aceras, y en los caminos de entrada incluso cuando las temperaturas suben muy por encima del punto de congelación.

La superficie altamente reflectante de la nieve fresca es la culpable de este fenómeno, minimizando drásticamente cualquier efecto potencial de fusión del calor del sol. Las ciudades de las regiones frías suelen recurrir a métodos activos para eliminar los bancos de nieve, como transportar la nieve a los sitios de eliminación o usar calentadores de gas. Estos esfuerzos pueden generar una factura anual en algún lugar en el rango de $ 25 millones a $ 125 millones por ciudad, haciendo de la remoción de nieve un problema perenne.

Un equipo de investigación de estudiantes de Virginia Tech ha descubierto la solución, tanto para los municipios que buscan ahorrar millones como para el propietario que espera evitar el deber de la pala de nieve:Melt Mat.

El producto de un equipo de diseño senior en el Departamento de Ingeniería Biomédica y Mecánica dentro de la Facultad de Ingeniería, Melt Mat es una manta térmicamente absorbente hecha de una fina hoja de aluminio que ha sido rociada con una pintura negra ultraplana. Cuando está cubierto de nieve, Melt Mat aumenta el tiempo de fusión en tres veces, todo ello sin ningún esfuerzo ni aporte energético.

Los resultados del diseño Melt Mat de los estudiantes, fabricación, y pruebas de investigación se han publicado recientemente en la revista Langmuir . Los estudiantes también recibieron una patente provisional para Melt Mat a través de Virginia Tech Intellectual Properties.

"La idea de una manta absorbente térmica es nueva, pero también muy práctico, "dijo Jonathan Boreyko, un profesor asistente de ingeniería biomédica y mecánica y el asesor de la facultad del equipo. "Por el bien de la novedad, el equipo realmente necesitaba optar por una publicación en una revista. Por el bien de la practicidad, buscamos una patente ".

"Terminaron obteniendo ambos, ", dijo Boreyko." Estaba muy orgulloso de ellos ".

Un sello distintivo del programa de pregrado en ciencias de la ingeniería y mecánica, Los equipos de diseño senior se forman en la primavera del tercer año de los estudiantes. Durante este tiempo, Los miembros de la facultad del programa visitan las clases para estudiantes de tercer año en un horario rotativo para presentar sus ideas para proyectos de alto nivel. Después de seleccionar una idea, los miembros del equipo se sumergen en el proyecto de diseño hasta la graduación, a veces más tiempo, con el objetivo de realizar investigaciones y diseñar productos junto con sus asesores docentes.

"Generalmente, la nieve refleja aproximadamente las tres cuartas partes de la radiación del sol en el aire, por lo que en realidad es muy difícil para el sol derretir un banco de nieve, ", dijo Boreyko." Incluso si las temperaturas están por encima del punto de congelación y el sol está afuera, la superficie de la nieve simplemente rebota la mayor parte del calor. Ese es el problema fundamental que estamos tratando de abordar aquí ".

En la primavera de 2016, Boreyko lanzó la idea de una manta absorbente térmica, algo que no solo absorbería el calor del sol, pero también podría conducir ese calor a través de la superficie de la manta para acelerar los tiempos de derretimiento de la nieve. Después de seleccionar la idea de Boreyko como foco de su proyecto, Luego, el equipo comenzó el proceso de diseño, construyendo y experimentar con varios modelos a escala, uno de los cuales surgiría como Melt Mat más de un año después.

El Melt Mat es simple, El diseño pasivo significa que sería menos costoso de fabricar e ideal para un uso repetido. Su construcción duradera también evita que Melt Mat se degrade con el tiempo, un problema observado con otros métodos pasivos de remoción de nieve, como esparcir grandes cantidades de partículas de hollín sobre los bancos de nieve para obtener un efecto similar. Debido a que Melt Mat no depende del anticongelante ni de otros productos químicos que podrían escurrirse hacia el agua subterránea, su uso no tiene efectos adversos sobre el medio ambiente.

Con una amplia gama de aplicaciones, que incluyen entradas y aceras residenciales, estacionamientos, y campos deportivos:varios miembros del equipo de diseño exploraron la posibilidad de iniciar una empresa para fabricar, mercado, y vender el Melt Mat. Pero ahora, con su patente provisional en la mano, el equipo espera encontrar una empresa establecida que pueda estar interesada en trabajar para obtener una patente completa, lo que podría permitir acuerdos de licencia para utilizar la tecnología de Melt Mat.

"Cuando concluyó nuestra clase de diseño senior, sentimos que realmente estábamos en algo, "dijo Sarah Wray, un miembro senior del equipo de diseño y uno de los coautores del estudio. "Decidimos esforzarnos más".

Con un poco de suerte, Melt Mat podría llegar a una tienda cercana.