隨著越來越多的地區遭受干旱的困擾,科學家從仙人掌,納米布沙漠甲蟲和投手植物中汲取靈感,以開發一種能夠從稀空中收集水的新材料。新設計可以極大地幫助增加稀缺的水發電。
這項新研究發現,甲蟲的凸起位置和物理排列是其產生水的成功,而不是其表面化學的關鍵。
該團隊還融合了仙人掌刺的設計,以幫助水滴運輸。該運動產生了摩擦,因此團隊用潤滑劑覆蓋了顛簸,就像投手植物的光滑塗層一樣。
生物靈感的融合使水滴增長了六倍,隨著溫度的升高而增加。該研究是第一個將許多生物設計融合為一種解決方案的研究。
“與其他表面相比,我們能夠設計一種可以在短時間內收集和運輸更多水的材料,”說該研究的第一位作者kyoo-chul公園。該設計融合了甲蟲的凹凸形狀,仙人掌刺的不對稱性和投手植物的無摩擦外套。
喬安娜·艾森伯格(Joanna Aizenberg)博士說他們的研究表明,複雜的生物風格的設計是“新的,有希望的方向biomimetics。 ”在這種方法中,重點不僅僅是一種生物物種,而且靈感來自自然界中的多種來源。艾森伯格是Wyss Institute的教職員工,是研究團隊的成員。
最初,預計更大的水滴會在較冷的表面上形成。但是,當在溫度較高的溫度下形成較大的液滴時,該研究表明了相反的情況。
該技術可以通過炎熱和乾燥的氣候極大地使地區受益。它提供了一種在有機會蒸發之前快速收集水滴的方法。此外,它可以改善發電。
“例如,熱電廠依靠冷凝器快速將蒸汽轉化為液態水,”說合著者Philseok Kim。設計肯定可以加速過程。它還可以使操作在較高的溫度下成為可能,並提高能源效率。
該小組由哈佛大學約翰·鮑爾森工程學院和應用科學學院以及哈佛大學生物學啟發的工程研究所組成。設計細節是出版在自然日記在2月24日。
照片:Kat Grigg |Flickr