2016年“乔纳斯”冬季风暴将美国中大西洋地区掩埋在两英尺深的雪中之后，乔纳森·博雷科（Jonathan Boreyko）发现自己徒劳地在弗吉尼亚理工大学校园里寻找停车位，他在那里任教。大部分车位不是被汽车占满，而是被巨大的雪堆占据。“大约有三分之一的车位被扫雪机造成的巨大雪堆挡住了，”他回忆道。“这些雪堆会持续数周。”
街道扫雪车工作很久之后，雪堆常常仍然是个问题。它们堆积在路边，使得无法停车，或者堵住已停好的车辆，使其无法开出。它们阻碍人行横道，覆盖运动场、停车场楼顶以及住宅草坪和人行道。几天后，如果无人处理，它们还会变得肮脏难看。
许多容易下雪的城市会将雪运往处理点或使用燃气加热器融化积雪，这些方法劳动强度大、耗时且昂贵。一些地方会倾倒烟灰、盐或其他产品来加速融化，这可能污染地下水和土壤，而盐还会灼伤狗狗的爪子。
新雪会反射大部分照射在其上的阳光，并将这些光线中的大部分热量反射回天空。因此，即使气温升至零度以上，一个大雪堆有时也需要数周才能融化。
“我意识到融雪效率低下，因为冰非常反光，我想知道是否有简单的方法可以使雪更具吸热性，”博雷科说，他是弗吉尼亚理工大学生物医学工程与力学系的副教授。“我小时候在新罕布什尔州长大，那里的雪堆有15英尺高，山上的雪甚至能留到夏天，这可能也有帮助。”
这时，这个想法就产生了。他和他的同事决定创造一种能够快速融化积雪，同时不对环境造成危害，并且成本不高的东西。
他们想出了一个名为MeltMat（融雪垫）的产品，这是一种热吸收毯，由铝合金制成，并涂有黑色搪瓷或黑色硅基喷漆，能够轻松吸收阳光。经过测试，他们发现他们的发明比裸露的铝或未覆盖的雪自行融化时，吸收的太阳辐射热量高出三倍。他们的研究发表在《Langmuir》杂志上。
由于气候变化，大规模的暴风雪正在增多。在过去一个世纪里，美国东部三分之二地区的极端降雪的频率显著增加。根据美国国家海洋和大气管理局的数据，20世纪后半叶该地区的极端降雪量大约是前半叶的两倍。这些极端风暴是由高于平均水平的海洋表面温度驱动的。额外的热量导致更多的水分蒸发，从而为暴风雪提供了更多的“弹药”。
“我不是气候科学家，但据我所知，气候变化正导致更强烈的暴风雪，”博雷科说。“例如，我的朋友住在波士顿，那里的暴风雪已经变得如此严重，以至于人们不得不在雪堆上写‘车在此’，以免扫雪机不小心撞到藏在巨大雪堆下的汽车。”
MeltMat适用于一天中有部分时间气温高于冰点的地区和季节。否则，融化的水会再次结冰。他说，它“在落雪能充分接触阳光并且白天温度能升至零度以上的地区效果最好。”“因此，停车场和运动场似乎尤其理想，因为它们全天都能接收到阳光，而车道可能只能接收到一部分阳光。太靠北的城市在冬季高峰期可能不适合，因为即使暴风雪过后，气温也可能无法升至零度以上。”
对于能够有效使用的地方，MeltMat对环境友好且相当便宜。“我们的方法唯一的成本是设备的制造，这不过是喷涂一面漆的铝箔，以及在融雪前后部署和回收设备的劳动力成本，”博雷科说。
“相比之下，纽约市每年在主动运输和加热除雪方法上花费1亿美元，”他补充道。“Snow Dragon是一种燃气加热器，在融化一堆雪时每小时消耗30到40加仑燃油。而只需将一块大铝箔片覆盖在同一堆雪上即可。”
该设备可能对包括政府、企业和家庭在内的多个领域都有价值。“对于房主来说，你可以想象将一个瑜伽垫形状的产品铺在车道或人行道上，”博雷科说。“一个主要的好处是那些因年老或疾病而无法铲雪的人。”
“对于汽车来说，如果积雪太多以至于无法上车并除霜——当然，MeltMat可能有用，但前提是你并不急于离开，”他补充道。
融化时间的长短取决于外部天气——气温和阳光的多少——以及雪的厚度。“但是，例如，弗吉尼亚理工大学停车场里的雪堆通常需要大约十天才能完全融化，而有了这个毯子，可以将时间缩短到大约三天，”他说。“对于那些雪堆较小的情况——例如，一条车道——你可以想象一个薄薄的裸雪层需要两天才能融化，而毯子可以在一天之内几个小时内将其融化。”
博雷科正在与几家公司探讨授权选项，以进行商业化开发。由于该设备不会损坏路面或草坪，他希望他的业主协会将成为首批购买者之一。
“我们认为业主协会会喜欢部署MeltMats，因为他们的铲雪和扫雪工作经常会意外损坏房屋的车道和人行道，”博雷科说，他住在弗吉尼亚州克里斯琴斯堡的一个开发区。“事实上，在我们小区就发生过这种情况，一半的居民就车道被扫雪损坏一事起诉了业主协会。”
玛琳·西蒙斯为Nexus Media撰稿，该媒体是一家涵盖气候、能源、政策、艺术和文化的联合新闻社。
