Un nuovo approccio per catturare il vapore acqueo dall’aria tenta di imitare le tele dei ragni e i corpi degli scarabei del deserto del Namib.
Il gruppo ha sviluppato spugne o membrane con un’ampia superficie che catturano continuamente l’umidità dall’ambiente circostante.
“La tela di un ragno è una meraviglia dell’ingegneria”, ha affermato il professore dell’Università di Waterloo Michael Tam, titolare di una cattedra di ricerca nel campo dei colloidi funzionali e dei nanomateriali sostenibili. “L’acqua viene catturata in modo efficiente dalla rete. Il ragno non ha bisogno di andare al fiume per bere, perché intrappola l’umidità dell’aria”.
Allo stesso modo, gli scarabei del deserto del Namib non hanno un facile accesso all’acqua, ma la ottengono dal nulla sporgendosi nel vento per catturare goccioline d’acqua dalla nebbia con la loro armatura strutturata. Ciò consente all’umidità di accumularsi e gocciolare nella bocca.
Tam sta lavorando al progetto con gli studenti di dottorato Yi Wang e Weinan Zhao.
Il gruppo è impegnato nell’ingegneria biomimetica delle superfici per la raccolta sostenibile dell’acqua. Una tecnologia è chiamata raccolta dell’acqua atmosferica. Per imitare la struttura superficiale unica dello scarafaggio, il gruppo di ricerca sta progettando una struttura superficiale simile utilizzando un’emulsione di cera stabilizzata con cellulosa per fabbricare superfici che attirano minuscole goccioline d’acqua rilasciando rapidamente quelle più grandi.
Il gruppo sta sviluppando tecnologie che catturano e respingono le gocce d’acqua sfruttando la potenza della scienza interfacciale e della nanotecnologia. Tam ha sviluppato con successo carta superidrofobica e impermeabile. Sta anche progettando una superficie intelligente e regolabile che cattura l’acqua dall’aria e la deumidifica con un consumo energetico apparentemente minimo. Il prossimo passo è sviluppare un processo scalabile per progettare tali superfici.
I sistemi di evaporazione solare raccolgono direttamente l’energia solare, assorbendo acqua e generando vapore fresco raccogliebile attraverso l’evaporazione. Strutture uniche di funghi hanno ispirato i progetti strutturali biomimetici intelligenti per l’evaporazione solare.
I sistemi di generazione di acqua dolce proposti potrebbero essere economici, efficienti dal punto di vista energetico e rispettosi dell’ambiente.
In una recente pubblicazione su Natura Acquail gruppo discute diverse nuove e promettenti tecnologie di raccolta e purificazione dell’acqua.
Maggiori informazioni sulla ricerca sono disponibili nel video qui sotto.