Вдъхновени от паяжините, учени събират вода от въздуха

Вдъхновени от паяжини и бръмбари, учените са измислили ефективен начин за събиране на вода от въздуха чрез улавяне на водни пари и превръщането им в течност.

Това се казва в прессъобщение на Университета Ватерло, публикувано в понеделник.

Решение за недостига на прясна вода

Сега изследователите се надяват, че тяхното изобретение ще се справи с проблема с недостига на прясна вода в света и ще предложи алтернатива на водата, събирана от реки, езера, подземни води и океани.

Изследването е ръководено от професора от Университета на Ватерло Майкъл Там и неговите докторанти И Уанг и Уейнан Джао. Проучването се състои от гъби или мембрани с голяма повърхност, които непрекъснато улавят влагата от естествената им среда без използването на тежки машини или сложни процеси.

Идеята за изобретението идва от паяжини и бръмбари.

„Паяжината е инженерно чудо“, каза Там, ръководител на университетски изследвания в областта на функционалните колоиди и устойчивите наноматериали. „Водата се улавя ефективно от мрежата. Паякът няма нужда да ходи до реката, за да пие, тъй като улавя влагата от въздуха“.

Използвайки подобен процес, бръмбарите от пустинята Намиб събират „вода от въздуха, като се накланят към вятъра, за да уловят капчици вода от мъглата с бронята си“. Това позволява на влагата да се натрупва и да капе в устата им.

Биомиметично повърхностно инженерство

За да изобретят новото си устройство, изследователите са използвали процес, наречен биомиметично повърхностно инженерство. Те по същество са пресъздали уникалната повърхностна структура на бръмбара чрез използване на восъчна емулсия, стабилизирана с целулоза, за изграждане на повърхности, които привличат по-малки водни капки, докато бързо и ефективно освобождават по-големите.

Изобретението използва материали с нулево въглеродно съдържание (естествени и растителни материали), за да гарантира, че получената технология е устойчива. Тези инструменти почти магически улавят и отблъскват водни капки, като използват силата на науката за междуфазовите повърхности и нанотехнологиите.

Използвайки минимално количество енергия, изобретението на изследователя улавя водата от въздуха. Тъй като решението е евтино, енергийно ефективно и екологично, изследователите сега търсят мащабиране на своя процес.

Това не е първото развитие, при което водата се улавя от въздуха.

През април 2022 компания, наречена SOURCE Global, произвеждаща хидропанели, които използват слънчева енергия за доставяне на чиста питейна вода от въздуха.

Резервоарът за вода на борда на компанията може дори да бъде удобно поставен директно в крана за пиене на сграда и разтворът обработва водата, за да осигури подобрен вкус.

„Момичетата и жените прекарват средно по 200 милиона часа дневно в събиране на вода. Това беше основната мотивация за нашата компания – жените вече не трябва да носят вода“, каза Томас Борнс, мениджър директни продажби за САЩ в SOURCE Global.

Изследването е публикувано в Nature Water.