Nowe technologie: schwytać mgłę

Nowe technologie: schwytać mgłę

Obserwując budowę anatomiczną i sposób zachowania chrząszcza z rodzaju Stenocara, który potrafi wychwytywać wodę z mgły, naukowcy z Massachusetts Institute of Technology w Cambridge, USA, stworzyli nanomateriał, który dosłownie wysysa wilgoć z powietrza. Wynaleziony materiał jest znacznie bardziej wydajny niż obecnie istniejące i stosowane siatki wyłapujące wilgoć z powietrza, przez które większość wody przechodzi nie skroplona.

Chrząszcz , który posłużył naukowcom jako model do stworzenia materiału przechwytującego wodę, żyje w jednym z najbardziej suchych miejsc na Ziemi, na pustyni Namib, na południowo-zachodnim wybrzeżu Afryki. Ze względu na bardzo rzadkie występowanie tam opadów, jedynym sposobem pozyskania wody jest pobieranie jej z tworzącej się rano drobniutkiej mgły, która przemieszcza się przez pustynię z prędkością niemal wichury zaledwie parę razy każdego miesiąca. Rankiem, kiedy gęsta mgła nadciąga znad Oceanu Atlantyckiego, owady te wspinają się na szczyty wydm, stają na głowie i wystawiają grzbiet w kierunku bryzy. Kropelki wody gromadzą się na wierzchołkach gładkich wypustek, po czym spływają do woskowatych, hydrofobowych rowków, usianych mniejszymi wypustkami, które kierują wodę do otworu gębowego owada.

W celu odtworzenia tego naturalnego i oryginalnego zarazem mechanizmu skraplającego, naukowcy z Massachusetts Institute of Technology w Cambridge, USA, stworzyli chropowatą, hydrofobową powłokę, na której woda zbiera się w postaci drobnych, prawie kulistych kropelek. Najpierw pofałdowali cienkie warstwy polimerowe na warstwie szklanej, w celu stworzenia mikrometrowych rozmiarów wzniesień i wgłębień. Następnie by zapobiec uwięzieniu wody we wgłębieniach, dodali do warstwy szklane nanocząstki, pokryte cząsteczkami odpychającymi wodę. Ostatecznie, aby uzyskać materiał wychwytujący, naukowcy wykorzystali kolejną cechę chrząszcza Stenocara – stworzyli przechwytujące wodę wypustki z naładowanymi polimerami, „które po prostu zasysają wodę z powietrza", tłumaczy Rubner. Polimery te mogą być nadrukowywane na inne powierzchnie, np. płótno, które rozłożone jak żagiel posłużyłoby do wychwytywania wody z porannej mgły. Wynalazek ten może okazać się pomocny w regionach nękanych suszą, może również znaleźć zastosowanie w precyzyjnych urządzeniach testowych do kontrolowanego przepływu wody, urządzeniach osuszających oraz do udoskonalenia metod destylacji wody.