211service.com
Vabalo šliuzas
Remdamiesi mažo dykumos vabalo užuominomis, MIT mokslininkai sukūrė paviršių, galintį surinkti vandens lašelius iš oro. Mokslininkai teigia, kad tobulėjant, jis gali būti naudojamas geriamojo vandens surinkimui dykumose arba mikroskopiniam skysčių kiekiui nukreipti cheminėse reakcijose.
Nedrąsi Stenocara nugara miglą paverčia vandeniu. (Kreditas: Andrew Parkeris)
Mokslininkai jau seniai žavisi Stenocara vabalas išgyvena Afrikos Namibo dykumoje, vienoje iš sausiausių vietų žemėje. Vanduo į vietovę patenka vos kelis kartus per mėnesį, o virš dykumos pučiantis jūros rūkas. Norėdamas išnaudoti šią galimybę, vabalas stovi ant galvos, sako Andrew Parkeris, Oksfordo universiteto zoologas. Miglotais rytais vabalas tupi ant smėlyno, nuleidžia galvą ir pakreipia nugarą į vėją.
Vabalo nugara padengta maždaug pusės milimetro skersmens iškilimais. Kaip Parkeris su kolegomis atrado 2001 m., iškilimai pagaminti iš medžiagos, kuri pritraukia vandenį, o tarp jų esantys vaškiniai kanalai jį atstumia. Plaukdami vandens lašeliai prilimpa prie iškilimų; galiausiai jie susilieja į didesnius lašus, kurie nutrūksta ir nurieda vabalo nugara į burną.
Įkvėptas Parkerio aprašymo 2001 m. lapkričio 1 d. numeryje Gamta MIT chemijos inžinerijos profesorius Robertas Cohenas ir medžiagų mokslo profesorius Michaelas Rubneris sukūrė paviršių, kuris imituoja vabalo nugarą. Jis pastatytas sluoksniais ant stiklinės skaidrės. Pirmasis sluoksnis yra polimeras, dėl kurio paviršius tampa porėtas; tyrėjai tai pabarsto silicio dioksido nanodalelėmis. Tada jie padengia visą stiklelį fluoruota chemine medžiaga, todėl ji yra atspari vandeniui. Galiausiai, norėdami atkartoti vabalo iškilimus, jie lašėja ant vandenį pritraukiančių rūgšties molekulių, kurios prisitvirtina prie nanodalelių ir prilimpa virš paviršiaus. Rezultatas yra labai vandenį traukiančios dėmės ant labai vandenį atstumiančio paviršiaus. Naujasis paviršius surenka vandenį efektyviau nei vabalo kiautas, sako Cohenas. Jis ir Rubneris aprašo savo darbą 2006 m. birželio mėn Nano raidės .
Mokslininkai dabar taiko paviršių lanksčioms medžiagoms. Jie mano, kad raštuotos audinio burės, pakabintos ant namų ar stulpų itin sausringuose regionuose, tokiuose kaip Namibas, gali surinkti pernelyg smulkius rūkus, kad jas būtų galima užfiksuoti šiandien. Drėgnose vietose tokios burės taip pat gali efektyviau surinkti vandenį nei dabar naudojami rūko tinklai. Tačiau ilgaamžiškumas vis dar yra problema; laikui bėgant paviršius nusitrina nuo audinio.
Didžiosios Britanijos įmonė „QinetiQ“, kurios vienas mokslininkų buvo „Parker's“ bendraautoris Gamta popierius, jau gamina panašią medžiagą, kurią išbando įrenginiuose, kurie sulaiko ir taupo vandenį vandens pagrindo oro kondicionavimo įrenginiuose.
Parkeris sako, kad MIT mokslininkams ir QinetiQ kyla klausimas, ar dėmėtą dangą galima nebrangiai pagaminti dideliu mastu. Cohenas mano, kad tai galima padaryti naudojant rašalo purkštukus, kad būtų atspausdintos rūgšties dėmės. Jei būtų vairuotojas, galiu įsivaizduoti, kad procesas galėtų būti atitinkamai išplėstas, sako jis.
Jis priduria, kad medžiaga gali būti naudojama taip, kad nereikėtų didelio masto gamybos. Jis sako, kad skaidres, atspausdintas praktiškai bet kokiu raštu, galima supjaustyti į mažus gabalėlius ir naudoti mikrojutiklius. Arba stikleliai, skirti laikyti ir maišyti nedidelius chemikalų lašelius, gali būti naudojami reakcijoms mikroskalėje.
Coheno ir Rubnerio darbus finansuoja JAV gynybos pažangių tyrimų projektų agentūra, kuri tikisi sukurti biocidinę ir savaime išsivalančią dangą karinei įrangai. Stenocara - įkvėpta technologija gali būti naudojama deaktyvuotiems biologiniams teršalams surinkti ir išnešti.