Wüstenkäfer-Beulen inspirieren neues Wassersammelmaterial

Wissenschaftler, die nach neuen Wegen suchen, um Feuchtigkeit aus der Atmosphäre zu gewinnen, haben sich erneut vom niederen Namib-Wüstenkäfer inspirieren lassen.

Das kleine Insekt stammt aus dem südlichen Afrika, einer der trockensten Regionen der Welt, und ist bemerkenswert für seine Fähigkeit, Wasser aus Nebel am frühen Morgen nur mit den Unebenheiten auf seinem Rücken zu sammeln. Unten sehen Sie ein kurzes Beispiel für dieses erstaunliche Stück Naturtechnik.

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Wie genau machen diese Unebenheiten den Wüstenkäfer zu einem so effizienten Feuchtigkeitserzeuger? Während sich frühere Studien auf die Chemie des Rückens als Grundlage für seinen Erfolg konzentrierten, glauben Forscher der Harvard University jetzt, dass dies etwas mehr mit der einzigartigen Geometrie der Unebenheiten zu tun hat. Durch die Replikation der Topographie der Unebenheiten (mit einem Durchmesser von einigen Millimetern) konnten Wassertropfen sechsmal schneller als normal wachsen.

Aber sie hörten hier nicht auf. Um das Sammeln der Tropfen, die von den Unebenheiten rollen, zu beschleunigen, haben die Forscher Designs aus Kaktusstacheln und Schmiermittel aus der rutschigen Todesfalle einer fleischfressenden Kannenpflanze eingebaut. Dieses "Frankenstein-artige" Material ist ein weiteres erstaunliches Beispiel dafür, wie Biomimikry die Welt verändern kann.

"Durch die Optimierung dieser Höckerform durch detaillierte theoretische Modellierung und die Kombination mit der Asymmetrie der Kaktusstacheln und den nahezu reibungsfreien Beschichtungen von Kannenpflanzen konnten wir ein Material entwerfen, das in kurzer Zeit ein größeres Wasservolumen sammeln und transportieren kann Zeit im Vergleich zu anderen Oberflächen ", sagte Studienleiter Kyoo-Chul Park in einer Erklärung.

Sie können die neue Erfassungsmethode in Aktion im folgenden Video anzeigen.

Dieses neue Material unterstützt nicht nur Gemeinden in ariden Regionen bei der Wassernutzung, sondern könnte auch der Industrie helfen, Wärmeaustausch, Entfeuchtung und Entsalzung zu nutzen.

"Wärmekraftwerke sind beispielsweise auf Kondensatoren angewiesen, um Dampf schnell in flüssiges Wasser umzuwandeln", sagte Philseok Kim, Mitautor des Papiers. "Dieses Design könnte dazu beitragen, diesen Prozess zu beschleunigen und sogar den Betrieb bei einer höheren Temperatur erheblich zu ermöglichen." Verbesserung der Gesamtenergieeffizienz. "

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