Gąbka jak żuk uratuje spragnionych na pustyni

"Nie ma, nie ma wody na pustyni, a wielbłądy nie chcą dalej iść (...)" - śpiewał zespół Bajm, nie zdając sobie sprawy, że na pustyni można uzyskać wodę, która jest w stanie ocalić nie tylko wyczerpane wielbłądy. Oryginalny sposób znaleźli Amerykanie.

Często w beznadziejnych przypadkach najlepszym rozwiązaniem jest baczna obserwacja natury i wyciąganie z niej właściwych wniosków. Najtrudniejszym zadaniem biomimetyki jest wdrożenie "patentów natury" dla potrzeb człowieka.

Autorytet w tej dziedzinie - Julian Vincet, z brytyjskiego Uniwersytetu w Bath - twierdzi, że do tej pory udało się nam wykorzystać w technice naśladowanie niewielu ponad 10 proc. naturalnych procesów.

Naukowcy z teksańskiego Uniwersytetu Rice postanowili zrobić krok naprzód. Przez wiele lat obserwowali żuki zamieszkujące jedną z najstarszych i najbardziej suchych pustyń na świecie - Namib w Namibii. Średnie roczne opady w tym rejonie wahają się od 5 mm na zachodzie do 85 mm na wschodzie. Jedynym momentem, kiedy nieliczne występujące tam rośliny i żyjątka mogą wchłonąć trochę zbawiennej wilgoci jest świt, gdy nad pustynią unosi się subtelna mgła.

Reklama

Przyczyną zaciekawienia żukiem była konstrukcyjna wyjątkowość tego owada, precyzyjniej - jego skrzydeł, zbudowanych ze specyficznych struktur przyciągających i odpychających wodę, stanowiących system naprowadzania cieczy wprost do otworu gębowego, co pozwala mu przetrwać w ekstremalnie suchych warunkach. Obserwacja nie poszła na marne. W warunkach laboratoryjnych udało się stworzyć materiał ustrukturyzowany w podobny sposób, który nie musi korzystać z zewnętrznego źródła zasilania, żeby pozyskać wodę na pustyni Namib, czy w innych, równie suchych obszarach.

Ten szczególny materiał został skomponowany z podwójnej warstwy porowatego polimeru - wewnętrzna warstwa odpowiada za proces odpychania wody, natomiast wierzchnia za przyciąganie. Polimery zostały połączone, dzięki instalacji węglowych nanorurek o długości wynoszącej centymetr. Tworzą one swego rodzaju labirynt, w którym zostaje "uwięziona" woda kierowana tam za pomocą wierzchniej warstwy. Następnie, w celu odzyskania wody, wystarczy wycisnąć materiał, niczym gąbkę.

W przeprowadzonym przez naukowców eksperymencie powierzchnia górnej warstwy polimeru wynosiła ćwierć centymetra kwadratowego, a całość materiału ważyła osiem miligramów. "Żuko-gąbka" wystawiona na 11 godzin w skrajnie suchych warunkach zdołała pozyskać ilość wody odpowiadającą jednej czwartej swojej wagi, natomiast po 13 godzinach przy niewiele większej wilgotności pozyskała aż 80 proc.

Stojący na czele zespołu naukowców teksańskiego uniwersytetu, dr. Robert Vajtai, twierdzi, że największym problemem dla produkcji tego rodzaju "gąbki" są ogromne koszty związane z inwestowaniem w węglowe nanorurki.

Projektem zainteresowana jest wojskowa agencja - DARPA, która wspiera biomimetyczne badania, bo doskonale zdaje sobie sprawę, że woda przydaje się w niejednej operacji militarnej.

Michał Mądracki

Private Banking
Dowiedz się więcej na temat: nauka | woda
Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Strona główna INTERIA.PL
Polecamy
Finanse / Giełda / Podatki
Bądź na bieżąco!
Odblokuj reklamy i zyskaj nieograniczony dostęp do wszystkich treści w naszym serwisie.
Dzięki wyświetlanym reklamom korzystasz z naszego serwisu całkowicie bezpłatnie, a my możemy spełniać Twoje oczekiwania rozwijając się i poprawiając jakość naszych usług.
Odblokuj biznes.interia.pl lub zobacz instrukcję »
Nie, dziękuję. Wchodzę na Interię »