Harvesting Water from Thin Air

Watertekortnoodtoestand is een reële bedreiging voor ons allemaal. Onze planeet wordt elke dag droger en droger. Wetenschappers aan Harvard University hebben een nieuw materiaal ontworpen geïnspireerd door organismen zoals cactussen, bekerplanten en woestijnkevers dat effectief water uit de lucht kan oogsten.

Het onderzoek is de eerste stap naar de ontwikkeling van een systeem dat efficiënt water kan verzamelen en naar een reservoir kan leiden. Onderzoekers observeerden hoe bepaalde organismen kunnen overleven in droge omgevingen. Deze soorten hebben specifieke mechanismen ontwikkeld om water uit de lucht te verzamelen.

Deze specifieke kever die in de Namib-woestijn leeft, verzamelt bijvoorbeeld waterdruppels op de bultjes van zijn schild, terwijl V-vormige cactusdoorns druppels naar het plantenlichaam leiden. Om een technologisch geavanceerdere methode te ontwikkelen om gecondenseerde waterdruppels te bevorderen en te transporteren, heeft het team van onderzoekers inspiratie geput uit deze organismen. Ze creëerden een hybride materiaal, als resultaat van de drie door evolutie geproduceerde ontwerpen, dat beter presteert dan andere synthetische water-oogstmaterialen. Inzichten kwamen mede voort uit een nieuwe, diepgaandere blik op de rol van de hobbelige fysieke structuur van het schild van de kever.

"Ons onderzoek toont aan dat een complexe bio-geïnspireerde aanpak, waarbij we meerdere biologische soorten combineren om niet-triviale ontwerpen te maken voor zeer efficiënte materialen met ongekende eigenschappen, een nieuwe, veelbelovende richting is in de biomimetica" zei Joanna Aizenberg, een professor van Harvard. “We voorzien dat deze fundamentele kennis en rationele ontwerpstrategie kunnen worden toegepast op een breed scala van water-oogst- en faseverandering warmteoverdrachtstoepassingen.” Het systeem is geïnspireerd door het hobbelige schild van woestijnkevers, de asymmetrische structuur van cactusdoorns en de gladde oppervlakken van bekerplanten, waarbij hun evolutionaire hulpmiddelen worden geleend.

Verwoestijning en erosie behoren tot de belangrijkste problemen waarmee we tegenwoordig worden geconfronteerd en de situatie lijkt niet te verbeteren. Dit vormt een bedreiging voor zowel voedselzekerheid als klimaatadaptatie. Watertekort zal in de toekomst waarschijnlijk nog erger worden. We moeten manieren vinden om water te verzamelen onder de meest barre omstandigheden. Onze omgeving kan ons veel leren dankzij haar aanpassingsvermogen aan verschillende klimaten, en het is zeer veelbelovend om te zien hoe biomimicry ons en onze omgeving elke dag helpt.

Bron: Inhabitat. Afbeelding: Shutterstock