Жуки из пустыни Намиб вдохновили учёных на создание самонаполняющихся бутылок

Жуки из пустыни Намиб вдохновили учёных на создание самонаполняющихся бутылок

Биомимикрия или подражание биологическим объектам – это активно развивающееся направление. Изобретения, продиктованные самой природой, зачастую обладают уникальными функциями и оказываются чрезвычайно полезными во многих сферах современной жизни.

Так, молодая компания NBD Nano решила воспроизвести способ добычи влаги, которым пользуются жуки вида Onymacris unguicularis обитающие в прибрежной пустыне Намиб.

Эти насекомые знают уникальный способ сбора воды прямо из воздуха. O. unguicularis получают влагу из утреннего тумана, который ветер пригоняет вглубь пустыни со стороны моря. Жуки забираются на песчаные дюны, поднимают брюшко кверху по направлению к ветру. Такое положение позволяет воде конденсироваться на выступах надкрыльев, а потом стекать по центральному желобку вдоль шва надкрыльев прямиком в рот насекомому.

Таким образом жукам удаётся собрать воду, которая по объёму может достигать 40% от их собственного веса. А секрет эффективности этого метода кроется в чередовании гидрофильных (притягивающих воду) и гидрофобных (отталкивающих воду) областей на надкрыльях насекомого. Капли тумана конденсируются и растут на гидрофильной поверхности, при этом противоположные по свойствам области сдерживают их преждевременное скатывание.

Ещё в 2001 году в Nature было опубликовано первое исследование, которое раскрывало механизм сбора влаги O. unguicularis из воздуха. Тогда биологи из Оксфорда задались целью выяснить, какими приёмами пользуются жуки для выживания в пустыне. Автор исследования Эндрю Паркер (Andrew Parker) предложил использовать комбинированные материалы, имитирующие надкрылья жуков для создания конденсационных покрытий для крыш зданий и мобильного тента для сбора влаги.

А в 2006 году учёные вновь обратились к способностям O. unguicularis и уже в Массачусетском технологическом институте (MIT) была развёрнута программа по разработке покрытий, которые могли бы очищать воздух от паров токсичных веществ.

Сейчас, используя знания об уникальном природном творении, специалисты компании NBD Nano воспроизвели естественный процесс водосбора жуков в наномасштабе и разработали первый прототип самонаполняющейся бутылки.

Перспективный проект уже получил признание, и авторы выиграли в конкурсе Boston College Venture Competition грант на $10 тысяч для дальнейшей разработки своего продукта.

Основной задачей инженеров на данный момент является подбор оптимальных гидрофобных и гидрофильных материалов для создания покрытия, которое будет эффективно собирать влагу из воздуха там, где питьевая вода ценится на вес золота.

Исследователи надеются, что уже через один-два года они смогут представить первый сосуд, который будет накапливать от 0,5 до 3 литров воды ежедневно, в зависимости от площади рабочей поверхности и климатических условий региона.

Остаётся добавить, что по данным Всемирной организации здравоохранения на данный момент около трёх миллиардов людей на планете испытывают нехватку питьевой воды. Постоянный рост населения только усугубляет ситуацию.

"Мы понимаем, насколько важно сейчас решить проблему нехватки питьевой воды в мире. Мы хотим хотя бы отчасти изменить ситуацию, предложив человечеству достаточно простое и экономичное решение", — заключает один из разработчиков Декард Соренсен (Deckard Sorensen).

Также по теме: Паутина вдохновила учёных на создание безболезненного медицинского пластыря Изобретён сверхлипкий материал   Паутина защитила птиц от столкновения с невидимым стеклом  Японцы учат листообразного робота покорять любой ландшафт Робот-змея проникает в труднодоступные места   

 

vesti.ru

Похожие новости:
Светлячки вдохновили на создание сверхярких светодиодов
Светлячки вдохновили инженеров на создание сверхярких светодиодов. Корейские инженеры изучили наноструктуру брюшка светлячков и создали на ее основе поверхность повышенной прозрачности для использования в составе светодиодов. Работа ученых опубликована в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences. Биолюминесцентные органы у светлячков ..
2012-10-30 1836 0 Технология
0
Первая солнечная электростанция будет построена в пустыне Сахара
Два года назад было объявлено о начале проекта Desertec Initiative, в ходе которого предполагалось использовать солнечную энергию пустыни Сахара. Проект продолжает свое развитие, и первое сооружение планируется к открытию уже в 2012 году. Солнечная электростанция на 500 МВт стоимостью 2,8 миллиарда ..
2011-11-29 3189 0 Технология
1
ЕС создаст цифровую модель мозга человека за €1 млрд
Еврокомиссия выделяет космическую сумму, более €1,2 млрд, на вполне земные научные цели: создание максимально точной компьютерной модели человеческого мозга, которая объединит все современные научные знания об этом органе. Над проектом будут работать 80 групп учёных ..
2013-05-29 1523 0 Технология
0
Учёными разработан материал с адгезионными свойствами
Насекомые являются экспертами, когда речь заходит о сцеплении на сухой поверхности. Тем не менее, в природе, растения могут быть покрыты водой в течение достаточно длительного периода времени, особенно после дождя. Бионический эксперт профессор Станислав Горб (Stanislav ..
2012-08-12 1564 0 Технология
0
Листья помогли ученым создать новые солнечные батареи
Сосудистые каналы, которые обеспечивают циркуляцию питательных веществ в листьях, вдохновили на развитие микроканальных солнечных батарей. В новом исследовании ученых из Университета Северная Каролина (NC) Orlin Velev и Hyung-Jun Koo показано, что создание устройств солнечных батарей с каналами, которые ..
2013-08-16 1838 0 Технология
0
Жуки помогли инженерам создать датчик прикосновений
Инженеры создали чувствительный сенсор прикосновений, который способен различать давление, сдвиг и кручение. Работа опубликована в журнале Nature Materials, а ее краткое содержание приводит Nature News. На создание сенсора ученых вдохновила система фиксации надкрыльев у некоторых жуков. ..
2012-07-31 1644 0 Технология
1
Изобретён сверхлипкий материал
Учёные использовали способность гекконов удерживаться и легко передвигаться по самым невообразимым поверхностям для создания материала, имеющего уникальные свойства и удивительную липкость. Группа специалистов, занимающихся изучением полимеров, из университета Массачусетса в Амхерсте (University of Massachusetts Amherst), продемонстрировала необычный материал. ..
2012-02-22 2113 0 Технология
0
Китайские ученые вырастили зуб из мочи
Команда учёных из Гуанчжоуского института биомедицины и здравоохранения Китайской академии наук использовала своё ноу-хау – стволовые клетки, полученные из человеческой мочи, – для выращивания рудиментов зубов, передаёт BBC. Исследователи надеются, что их метод может быть использован ..
2013-07-31 2173 0 Технология
0
Группа учёных разработала новый тип солнечных батарей
Коллектив учёных из кембриджского университета разработал новый тип солнечных батарей, у которых максимальная эффективность по сравнению с обычными солнечными батареями, больше на 25 процентов, сообщает «АйтиХак». Традиционные солнечные элементы относительно неэффективны в плане захвата солнечного света и в следствии этого многие ..
2012-02-9 6826 0 Технология
0
Анатолий Чубайс на международной выставке Роснанотех
На завершении выставки «Роснанотех-2011» глава корпорации «Роснано» Анатолий Чубайс объявил номинантов премии молодых учёных.Источник: newstube.ru ..
2011-11-3 1444 2 Технология
0
Разработана пена для остановки внутренних кровотечений
Агентство по перспективным оборонным научно-исследовательским разработкам США (DARPA) работает над созданием специальной пены, которая поможет остановить внутреннее кровотечение. Такие ранения представляют особую опасность, так как кровь невозможно остановить без хирургического вмешательства. Специалисты надеются, что новый препарат сохранит ..
2012-12-15 1861 0 Технология
0
Первая в РФ технология лазерного восстановления судов
Дальневосточный центр судостроения и судоремонта (ДЦСС) представил сегодня на Дне инноваций Минобороны первую в России технологию лазерной наплавки деталей судовых механизмов. В дальнейшем ее могут использовать для восстановления кораблей и судов Тихоокеанского флота (ТОФ), сообщил пресс-секретарь ДЦСС Даниил Гончарук.   Технология ..
2015-10-05 1720 0 Технология
2
Печень можно будет выращивать из клеток кожи
В недалёком будущем людям, страдающим тяжёлыми поражениями печени, возможно, не понадобится помощь доноров. Биоматериал для поражённых участков органа медики начнут выращивать из клеток кожи самих пациентов. Основной проблемой на этом пути до сих пор была невозможность создать зрелые и активные ..
2014-02-26 1583 0 Технология
0
Создан одномолекулярный диод
Исследователи Колумбийского университета сообщили о том, что им удалось создать диод из одной молекулы, который может использоваться в устройствах наномасштаба. Как утверждается в научной статье «Single-Molecule Diodes with High On-Off Ratios through Environmental Control», новая технология позволяет ..
2015-06-03 1495 0 Технология
0
Израильские технологии водных ресурсов для 3-го мира
Организация экономического сотрудничества и развития (ОЭСР) будет использовать уникальные израильские технологии для борьбы с глобальным кризисом водных ресурсов, с которым столкнулись сегодня страны третьего мира. Об этом в Тель-Авиве заявил генеральный секретарь организации Хосе Анхель Гурриа ..
2012-06-9 1672 0 Технология
0