Pobieranie wody z mgły

Na pustyni Namib jest to jedno z najbardziej suchych miejsc na świecie. Na pustyni maleńki chrząszcz wspina się po wydmach, przechyla swoje ciało na wiatr i przechwytuje jedyne dostępne źródło wody przez kropelki mgły.

"Niedobór wody jest poważnym problemem, przed którym stoją globalne społeczności" - powiedziała dr Aida shahrokian, kandydatka na Uniwersytet Akron. "Jeśli kropelki mgły można skutecznie uchwycić, można zapewnić inne źródło słodkiej wody na tych obszarach."

Shahrokian bada, w jaki sposób chrząszcze pustynne Namib wychwytują wystarczającą ilość mgły, aby przetrwać. Ona i jej współpracownicy zademonstrowali filtry aerozolowe do wychwytywania mgły na 74. dorocznym spotkaniu działu hydrodynamicznego APS.

Wychwytywanie mgły ma wiele wspólnego z zatrzymywaniem kropelek przenoszących wirusy. "W ciągu ostatniego roku rozprzestrzenianie się koronawirusa w powietrzu uświadomiło społeczeństwu mniej intuicyjną fizykę aerozoli" - powiedział shahrokhian.

Na podstawie wcześniejszych badań naukowcy zbadali przepływ i właściwości hydrodynamiczne, które pozwoliły chrząszczom pustynnym zebrać tak dużo wody. Chrząszcze polegały na mgle kapiącej z roślinności, a miliony lat ewolucji dostosowały swoje ciała do samodzielnego wychwytywania i filtrowania mgły.

Z drugiej strony maski wykorzystują włókna do wychwytywania aerozoli. Zespół niepowiązanych francuskich naukowców spędził lata dogłębnie rozumiejąc, w jaki sposób tekstylia wychwytują kropelki i jak te zasady mogą projektować lepiej złożone filtry.

"Wszyscy jesteśmy zaznajomieni z używaniem tekstyliów do zbierania aerozoli, ponieważ używamy masek z włókna, aby zatrzymać kropelki. Emitujemy oddech lub mówimy. Zasada ta dotyczy również wielu innych sytuacji, w tym świeżej wody zebranej z mgły, ale nadal istnieje wiele podstawowych problemów "- powiedział Camille Duprat, naukowiec z ladhyx i É Cole Polytechnique.

Duprat i jej zespół przetestowali modelowy system wychwytywania aerozoli w laboratorium. Następnie zainstalowali duży tekstylny kolektor mgły w warunkach pogodowych pracy.

Na podstawie tych wyników naukowcy zaproponowali innowacyjną nową konstrukcję filtra mgły, która wykorzystuje strukturalną siatkę nylonową, aby uchwycić jak najwięcej mgły. Mówią, że wydajne projektowanie powinno działać w bardziej złożonych środowiskach.