Snöstormar lämnar ofta bakom sig påminnelser om deras närvaro i dagar - ibland veckor - efter att varmare och soligare väder återvänder. Snöbankar, ofta skapade av snöplogar när de röjer större vägar, kan dröja kvar på parkeringsplatser, på trottoarer, och på uppfarter även när temperaturen stiger långt över fryspunkten.

Nysnöns mycket reflekterande yta är boven till detta fenomen, minimerar dramatiskt eventuella smälteffekter från solens värme. Städer i kalla regioner använder sig vanligtvis av aktiva metoder för att ta bort snövallar, som att transportera snön till deponier eller använda gasdrivna värmare. Dessa ansträngningar kan ge en årlig räkning någonstans i intervallet 25 miljoner dollar till 125 miljoner dollar per stad, gör snöröjning till ett ständigt problem.

Ett forskargrupp från Virginia Tech har upptäckt lösningen, både för kommuner som vill spara miljoner och även för husägaren som hoppas slippa snöskyffeltullen:Smältmattan.

Produkten av ett senior designteam på Institutionen för biomedicinsk teknik och mekanik inom College of Engineering, smältmattan är en termiskt absorberande filt gjord av ett tunt aluminiumplåt som har spraybelagts med en ultralätt svart färg. När draperad över snö, smältmattan ökar smälttiden med tre gånger, allt utan ansträngning eller energiinsats.

Resultaten av elevernas smältmattadesign, tillverkning, och testforskning har nyligen publicerats i tidskriften Langmuir . Studenterna har också beviljats ​​ett provisoriskt patent för smältmattan genom Virginia Tech Intellectual Properties.

"Idén till en värmeabsorberande filt är ny, men också väldigt praktiskt, sa Jonathan Boreyko, en biträdande professor i biomedicinsk teknik och mekanik och teamets fakultetsrådgivare. "För nyhetens skull, laget behövde verkligen gå efter en tidskriftspublikation. För praktiska skull, vi sökte patent."

"De slutade med att få båda, sade Boreyko. Jag var väldigt stolt över dem.

Ett kännetecken för ingenjörsvetenskap och mekanik grundutbildning, senior designteam bildas under våren av elevernas ungdomsår. Under denna tid, programfakultetsmedlemmar besöker juniorklasser enligt ett roterande schema för att pitcha sina idéer för seniorprojekt. Efter att ha valt en idé, teammedlemmar fördjupar sig i designprojektet fram till examen - ibland längre - med syftet att bedriva forskning och designa produkter tillsammans med sina fakultetsrådgivare.

"Rent generellt, snö reflekterar ungefär tre fjärdedelar av solens strålning tillbaka till luften, så det är faktiskt riktigt svårt för solen att smälta en snöbank, " sa Boreyko. "Även om temperaturen är över fryspunkten och solen är ute, snöns yta studsar bara det mesta av värmen direkt. Det är det grundläggande problemet vi försöker lösa här."

Under våren 2016 Boreyko kom med idén till en värmeabsorberande filt, något som inte bara skulle absorbera solens värme, men kan också leda den värmen över filtens yta för att påskynda snösmältningstiderna. Efter att ha valt Boreykos idé som fokus för deras projekt, teamet började sedan designa, bygga, och experimenterar med flera skalmodeller, varav en skulle dyka upp som smältmattan mer än ett år senare.

Smältmattan är enkel, passiv design innebär att det skulle vara billigare att tillverka och idealiskt för upprepad användning. Dess hållbara konstruktion förhindrar också att smältmattan försämras med tiden, ett problem som observerats med andra passiva metoder för snöröjning, som att sprida stora mängder sotpartiklar över snövallar för en liknande effekt. Eftersom smältmattan inte är beroende av frostskyddsmedel eller andra kemikalier som kan rinna ut i grundvattnet, dess användning har inga negativa effekter på miljön.

Med ett brett utbud av applikationer - inklusive uppfarter och trottoarer för bostäder, parkeringsplatser, och atletiska fält - flera designteammedlemmar undersökte möjligheten att starta ett företag för att tillverka, marknadsföra, och sälja Smältmattan. Men nu, med sitt provisoriska patent i handen, teamet hoppas kunna hitta ett etablerat företag som kan vara intresserat av att arbeta för ett fullständigt patent, som skulle kunna möjliggöra licensavtal för att använda Melt Mats teknologi.

"När vår senior designklass hade avslutats, vi kände att vi verkligen var inne på något, sa Sarah Wray, en senior designteammedlem och en av studiens medförfattare. "Vi bestämde oss för att driva oss själva ytterligare."

Med lite tur, smältmattan kan komma till en butik nära dig.