Жук из пустыни Намиб помог создать самозаполняющуюся водой бутылку

Американские ученые обратились к природе, чтобы помочь решить проблему с нехваткой воды в засушливых областях; их целью было научиться получать жидкость из воздуха

Компания NBD Nano стремится воссоздать природный механизм, который помогает жуку выживать в африканской пустыне, и разработать самозаполняющуюся бутылку, способную к накоплению до трех литров жидкости каждый час.

Насекомое получает жидкость из воздуха, конденсируя ее на своей спине, где находится «резервуар» для ее хранения.

Использование природных механизмов в качестве вдохновения для развития технологий известно как биомимикрия. Это все более и более широко распространенное явление в науке.

Молодая компания NBD Nano, которую основали четыре недавних выпускника университетов, взяла за образец для подражания жука из пустыни Намиб, который живет в местности, где осадки составляют приблизительно 1,24 сантиметра в год.

Для реализации подобного подхода исследователи хотят покрыть поверхность бутылки гидрофильным (накапливающим воду) и гидрофобным (водоотталкивающим) материалами.

Изобретение еще находится на ранних стадиях разработки, но это – самый последний пример исследования, которое нашло вдохновение для жизнеспособной технологии в естественной среде.

«Было важно применить биомимикрию к нашей разработке, и мы уже построили концепт, доказывающий жизнеспособность модели, а в настоящее время создаем наш первый полностью функциональный опытный образец, – заявил соучредитель компании Мигель Гальвес для BBC. – Мы думаем, что наш начальный опытный образец будет способен собрать от половины до трех литров воды в час, в зависимости от среды».

Основатели NBD Nano хотят использовать механический веер, чтобы заставить воздух быстрее проходить по поверхности бутылки. Из воздуха будет образовываться жидкий конденсат, который будет храниться в устройстве.

«В таких засушливых регионах, как пустыня Атакама или пустыня Гоби, нет доступа к большому количеству источников питьевой воды, – говорит Гальвез. – Таким образом, если мы сможем создать накопитель нескольких литров воды в день и это будет дешево, технология станет полезным помощником для жителей района Сахары и других засушливых областей мира».

Приблизительно три миллиарда человек на Земле (почти половина!) живут в условиях постоянного недостатка пресной воды, и эта проблема становится все более острой, в то время как, согласно Всемирной организации здравоохранения, внешние поставки в эти регионы остаются неизменными.

Эффективность использования энергии

В некоторых странах конденсирующие устройства, установленные на крышах, уже давно получают воду из воздуха, но эти технологии потребляют большое количество энергии, притом, что производят небольшие количества воды.

Опытный образец NBD Nano более энергосберегающий, но эта технология не сможет удовлетворить потребности людей, проживающих в засушливой местности, говорит Эрик Харви из благотворительной организации WaterAid: «В засушливых областях люди нуждаются в большем количестве воды, чем минимально необходимо для их собственного потребления. Домашний скот и сельское хозяйство в засушливой окружающей среде играют ключевую роль».

Но это не означает, что NBD Nano напрасно тратит время, разрабатывая свою самонаполняющуюся бутылку с водой.

«Для технологии есть диапазон жизнеспособных рынков, таких как вооруженные силы или внешний рынок. Устройство будет незаменимо для туристов, в конце концов. Помимо того что самонаполняющаяся бутылка – это просто хорошая идея, которая найдет множество применений, немаловажно, что она не требует значительных энергетических затрат», – говорит Харви.

Подражатели природе

С недавнего времени многие компании по разработке технологий и научные сообщества используют подход вдохновленных природой решений реальных технологических проблем.

Фирма по производству электроники Qualcomm использовала систему отражения света, как на крыльях бабочки, для разработки своего дисплея для электронной книги Mirasol.

Канадская компания Whalepower использует механизм работы плавников горбатого кита в своих ветряных двигателях и вентиляторах, чтобы уменьшить лобовое сопротивление.

Исследователи в своей технологии подражают устройству плавников горбатого кита для создания ветряных турбин. Фото с сайта fastcompany.com

Зоопарк Сан-Диего в Калифорнии недавно открыл Центр биовдохновения. А в Институте биомимикрии в Монтане (США) специалисты-консультанты работают с компаниями, помогая им применять на практике технологические решения различного рода проблем, вдохновленные природой.