Novi uvid u to kako se lišće pretvara u klizave slojeve na železničkim prugama, izazivajući kašnjenja putnika i koštajući železničku industriju milione funti svake godine, otkrili su inženjeri sa Univerziteta u Šefildu.
Istraživanje, koje je vodio dr Džo Lanigan sa Odseka za mašinstvo Univerziteta, otkrilo je hemijske mehanizme koji se dešavaju kada se lišće na pruzi zgnječi između točkova voza i glave šine, formirajući klizave slojeve koji otežavaju vozovi za pokretanje i zaustavljanje.
Nalazi studije mogli bi da se koriste za razvoj efikasnijih rešenja za dugotrajni problem koji utiče na putovanje železnicom svake jeseni i zime.
Lišće na železničkim šinama dugo je izazivalo haos i za putnike i za železničke kompanije, što je često dovelo do značajnih, skupih kašnjenja. Problem nastaje kada se lišće zgnječi o šine, formirajući sloj koji dramatično smanjuje trenje između točkova voza i šina, situaciju koju Netvork Rail opisuje kao „crni led na železnici“.
U studiji „Transformacija biomase izazvane pritiskom u visoko izdržljiv film sa niskim trenjem na čeliku“ objavljenoj u časopisu Proceedings of the Roial Societi A: Mathematical, Phisical and Engineering Sciences, istraživači sa univerziteta Sheffield i Iork su se fokusirali na trenje i hemijski aspekti listova na pruzi, što pruža novo, detaljno razumevanje procesa koji se dešavaju kada su listovi prisutni između točkova voza i šina.
Analiza otkriva da određene hemikalije, poput polifenola, uključujući tanine (hemikalije prisutne u vinu i čaju), igraju ključnu ulogu u formiranju jakog, tankog filma na ovim površinama. Pod visokim pritiscima i toplotom, ovaj film sadrži jedinjenja koja se lepe za metalnu površinu glave šine.
Očekuje se da će ovo novo razumevanje sastava sloja dobijenog od listova voditi razvoj inovativnih rešenja za ovo pitanje.
Budući da fenoli igraju ključnu ulogu, trebalo bi istražiti napore za remedijaciju koji ciljaju na ove molekule, kao što je enzimsko varenje ili korišćenje sredstava za čišćenje sledeće generacije koja efikasno rastvaraju aromatične vrste, prema nalazima studije. Potencijal da se sredstva za čišćenje koriste kao alati za vraćanje trenja na bezbedan nivo mogao bi na kraju poboljšati operativne performanse i bezbednost železničkog transporta i za putnike i za operatere.
Dr Joe Lanigan sa Odeljenja za mašinstvo Univerziteta u Šefildu rekao je: „Svrha istraživanja je bila da se otkrije kako se lišće drveća pretvara u crni sloj sa malim trenjem koji predstavlja problem za železnicu. Tim za biologiju sa Univerziteta u Jorku analizirali smo ih iz te perspektive i ovde u Šefildu smo posmatrali trenje i druge površinske efekte.
„Budući cilj je korišćenje enzima za varenje lišća oko železničke infrastrukture kao zelena alternativa nekim od trenutnih rešenja koja su energetski intenzivna ili uključuju seču drveća.
Nalazi će informisati sledeću fazu istraživanja koja će omogućiti da se enzimi prilagode i testiraju za varenje slojeva lista na stazi. Tim u Jorku je trenutno u procesu testiranja enzima koji mogu da razgrađuju ove „crne slojeve“, filmove niske adhezije koji potiču iz listova.
