Ūdens ņemšana no miglas

Namibas tuksnesī tā ir viena no sausākajām vietām pasaulē. Tuksnesī neliela vabole uzkāpa smilšu kāpās, noliec ķermeni uz vēju un uztver savu vienīgo pieejamo ūdens avotu caur miglas pilieniem.

"Ūdens trūkums ir nopietna problēma, ar ko saskaras globālās kopienas," sacīja Akronas universitātes kandidāte Dr. Aida Šahrokjana. "Ja miglas pilienus var veiksmīgi uztvert, šajās vietās var nodrošināt vēl vienu saldūdens avotu."

Šahrokiāns pēta, kā Namiba Tuksneša vaboles uztver pietiekami daudz miglas, lai izdzīvotu. Viņa un viņas līdzstrādnieki demonstrēja aerosola filtrus miglas uztveršanai APS hidrodinamiskās nodaļas 74. gadskārtējā sanāksmē.

Miglas uztveršanai ir daudz kopīga ar pilienu, kas pārnēsā vīrusus, apturēšanai. "Pēdējā gada laikā koronavīrusa izplatīšanās gaisā ir likusi sabiedrībai apzināties mazāk intuitīvo aerosolu fiziku," sacīja Šahrohjans.

Pamatojoties uz iepriekšējo pētījumu, pētnieki pētīja plūsmu un hidrodinamiskās īpašības, kas ļāva tuksneša vabolēm savākt tik daudz ūdens. Beetles mēdza paļauties uz miglu, kas pilēja no veģetācijas, un miljoniem gadu evolūcija pielāgoja savu ķermeni, lai uztvertu un filtrētu miglu paši.

No otras puses, maskas izmanto šķiedras, lai uztvertu aerosolus. Nesaistītu franču zinātnieku komanda gadiem ilgi padziļināti saprata, kā tekstilizstrādājumi uztver pilienus un kā šie principi var izstrādāt labākus sarežģītus filtrus.

"Mēs visi esam pazīstami ar tekstilizstrādājumu izmantošanu aerosolu savākšanai, jo mēs izmantojam šķiedru maskas, lai apturētu pilienus. Mēs izstarojam elpu vai runājam. Šis princips attiecas arī uz daudzām citām situācijām, tostarp svaigu savākto ūdeni no miglas, bet joprojām pastāv daudzas pamatproblēmas," sacīja "Ladhyx" un "É Cole Polytechnique" zinātniece Kamilla Duprata.

Duprat un viņas komanda laboratorijā pārbaudīja modeļa sistēmu aerosola uztveršanai. Tad viņi uzstādīja lielu tekstila miglas kolektoru darba laika apstākļos.

Pamatojoties uz šiem rezultātiem, pētnieki ierosināja novatorisku jaunu miglas filtra dizainu, kas izmanto strukturētu neilona sietu, lai uztvertu pēc iespējas vairāk miglas. Viņi saka, ka efektīvam dizainam jādarbojas sarežģītākā vidē.