استفاده مفید از سوسک و عنکبوت، عکس - ایران عکس

گروهی از پژوهشگران دانشگاه واترلو(UWaterloo) در حال طراحی کردن سیستم های جدیدی برای جذب بخار آب موجود در هوا و تبدیل آن به مایع هستند. دکتر مایکل تام(Michael Tam) استاد دانشگاه واترلو به همراه یی وانگ(Yi Wang) و وینان ژائو(Weinan Zhao) دانشجویان مقطع دکتری، اسفنج ها یا غشاهایی با سطح وسیع ساخته است که رطوبت محیط اطراف خود را به طور مداوم جذب می نمایند.

دنیا امروز با چالش جدی کمبود آب شیرین روبه رو است. به طور سنتی، آب شیرین از رودخانه ها، دریاچه ها، سفره های آب زیرزمینی و اقیانوس ها جمع آوری و تصفیه می گردد. فناوری های کنونی که دکتر تام در حال توسعه آنها برای برداشت آب از منابع جایگزین است، از طبیعت الهام گرفته شده اند.

تام گفت: تار عنکبوت یک شگفتی مهندسی است که آب را به طور موثر جذب می نماید. عنکبوت برای نوشیدن آب نیازی ندارد به رودخانه برود زیرا تار عنکبوت، رطوبت هوا را به دام می اندازد.

به طور مشابه، سوسک های صحرای نامیب نیز دسترسی آسانی به آب ندارند اما آب را از هوا به دست می آورند و با بدن زرهی خود، قطرات آب را از مه جذب می نمایند. این کار اجازه می دهد تا رطوبت جمع گردد و در دهان آنها چکه کند.

تام و گروه پژوهشی او برای برداشت پایدار آب، به مهندسی سطح زیست تقلیدی مشغول هستند. یکی از فناوری هایی که تام طراحی می نماید، برداشت آب جو نام دارد. گروه پژوهشی تام برای تقلید از ساختار منحصربه فرد سوسک، در حال طراحی یک ساختار سطحی مشابه هستند که از امولسیون موم تثبیت شده با سلولز برای جذب کردن قطرات ریز آب استفاده می نماید و در عین حال، قطرات بزرگ تر را به سرعت آزاد می سازد.

تام برای توسعه فناوری های پایدار، با مواد خالص کربن صفر مانند مواد طبیعی و گیاهی کار می نماید. گروه پژوهشی او در حال توسعه فناوری هایی هستند که با استفاده از قدرت علم سطح و فناوری نانو، قطرات آب را جذب و دفع می نمایند. او با موفقیت یک کاغذ فوق العاده آب گریز و ضد آب فراوری نموده است. بعلاوه، تام در حال مهندسی کردن یک سطح هوشمند و قابل تنظیم کردن است که آب را از هوا می گیرد و با حداقل مصرف انرژی، آن را استخراج می نماید. گام بعدی این گروه پژوهشی، توسعه یک فرآیند مقیاس پذیر برای مهندسی کردن چنین سطوحی است.

سیستم های تبخیر خورشیدی مستقیما انرژی خورشیدی را برداشت می نمایند، به جذب کردن آب می پردازند و بخار جمع آوری شده تازه را به وسیله فرآیند تبخیر فراوری می نمایند. ساختارهای قارچی منحصربه فرد برای تبخیر خورشیدی از طرح های ساختاری زیست تقلیدی هوشمند الهام گرفته اند.

سیستم های پیشنهادی مقرون به صرفه قیمت فراوری آب شیرین، کم مصرف و سازگار با محیط زیست هستند. تام و گروهش در مقاله پژوهش خود، درباره چندین فناوری نویدبخش جمع آوری و تصفیه آب صحبت نموده اند.

5858