Anasayfa / Deneysel / Havadan Su Eldesi İçin Canlılardan İlham Alındı

Havadan Su Eldesi İçin Canlılardan İlham Alındı

su toplama
Kaygan asimetrik tepecikli yüzeyler , düz kaygan yüzeylerden daha iyi su topluyor. ( Credit: Courtesy of the Aizenberg Lab/Harvard SEAS)

Kaktüs ve çöl böcekleri gibi canlılar havadaki suyu depolayabildiklerinden, çok kurak bölgelerde hayatta kalabilirler. Çünkü bu canlılar bu kurak havadaki suyu toplamak için evrimleşmiş mekanizmalara sahiptirler.  Örneğin, Namib çöl böceği, kabuklarındaki tümseklerle damlacıkları toplarken, kaktüslerin de iğneleri damlacıkları kaktüsün vücuduna yönlendirir.

Harvard Üniversitesi John A. Paulson Mühendislik ve Uygulamalı Bilimler (SEAS) Okulu ve Wyss Enstitüsü Biyolojik İlham Mühendisliği ‘nden (Wyss Institute for Biologically Inspired Engineering) araştırmacılar doğadaki organizmalardan ilham alarak, kurak ortamlarda havadan su toplayabilecek ve taşıyabilecek sistemler geliştiriyor.

“Herkesi biyo ilham alan materyal araştırmaları heyecanlandırıyor. Doğal sistemlerden ilham alan bir sistem üretmek istiyoruz. Araştırmamızda kompleks biyo esinlenme yaklaşımıyla, çoklu biyolojik türleri evlendirerek, yüksek verimli materyaller geliştirilebileceğini gösterdik. Bu sayede biyomimetriklerde yeni umut vadeden bir yönde ilerliyoruz,” diyor  Wyss Enstitüsü’nden Joanna Aizenberg,

Nature dergisinde tarif edilen sistemde çöl böceklerinin çıkıntılı kabuğu, kaktüs iğnelerinin asimetrik yapısı ve böcekçil bitkilerin kaygan yüzeylerinden ilham alındığı belirtiliyor. Bu materyal doğal sistemlerin enerjisini elde ederek, Aizenberg’in laboratuvarı Slippery Liquid-Infused Porous Surfaces technology (SLIPS)’de geliştirildi. Bu sayede su damlalarının yoğunlaşmış damlaları toplanabiliyor.

Bu yaklaşım sayesinde sadede su eldesi değil endüstriyel ısı dönüştürücüleri de geliştirilebilir.

Atmosferik suyun eldesinde en büyük zorluklardan biri de damlacıkların büyüklüğünü kontrol etmek .Oluşum hızları ve akış yönleri bunda başlıca etkendir.

Yıllar süren araştırmalarda böceklerin kabuğundaki hibrit kimyaya odaklanarak, hidrofilik üst ve hidrofobik çevrelenmeler incelendi. Böylece böceği suyu nasıl çektiği anlaşılabildi. Buna rağmen , Aizenberg ve ekibi farklı bir olasılıktan ilham alarak, konveks şişliklerin kendi kendine su toplayabileceğini gördü.

“Deneysel olarak bu tümseklerdeki geometrilerin tek başına yoğunlaşmayı kolaylaştırabildiğini gördük. Bu tümsek şekilleri optimize ederek, detaylı teorik bir modelleme yarattık ve bunu da kaktüs iğnelerindeki asimetri ve böcekcil bitkilerdeki sürtünmesiz kaplamayla birleştirdik. Böylece kısa sürede, diğer yüzeylere göre çok daha büyük bir hacimde su toplayabilecek bir materyal geliştirdik,” diyor  araştırmanın doktora sonrası yazarlarından Kyoo-Chul Park.

Bu araştırma  sayesinde pasif su toplama sistemleri geliştirilerek depolanabilir.

Araştırma ABD Enerji Bakanlığı tarafından destekleniyor.

Böceğin kabuğundaki su toplama solda aynı yükseklikteki düz yüzey. (sağda)
Kaktüs asimetrik yapısı damlanın yönlendirilmesini sağlıyor.

Kaynak : http://www.seas.harvard.edu/news/2016/02/pulling-water-from-thin-air

Araştırma Referansı :

  1. Kyoo-Chul Park, Philseok Kim, Alison Grinthal, Neil He, David Fox, James C. Weaver, Joanna Aizenberg. Condensation on slippery asymmetric bumps. Nature, 2016; DOI: 10.1038/nature16956
Facebook Yorumları

Hakkında Oğuz Sezgin

Bir bilim sever ve kimyager olarak, internetteki eksikliği görerek Gerçek Bilim’i 2012’de kurdum. Bu sitede gördüğünüz pek çok bilim ve teknoloji haberini oldukça ciddi kaynaklardan toplayarak sizin için araştırıyor, çeviriyor ve geliştiriyorum. Gerçek Bilim’deki diğer yazarlar ve ben, her gün baş döndürücü şekilde gelişen bilim ve teknoloji haberlerini size aktarmaktan kıvanç duyarız.

İLGİNİZİ ÇEKEBİLİR

Mısır Keops Piramiti’nde Gizli Oda Keşfedildi

Mısır’ın Büyük Giza(Khufu-Keops) Piramiti’nde yüksek teknolojilerle taramalar yapan bilim insanları gizli bir oda buldu. 19 …

Bir Cevap Yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir

*