Στην έρημο Namib, είναι ένα από τα πιο ξηρά μέρη στον κόσμο. Στην έρημο, ένα μικροσκοπικό σκαθάρι σκαρφαλώνει στους αμμόλοφους, γέρνει το σώμα του στον άνεμο και συλλαμβάνει τη μοναδική του διαθέσιμη πηγή νερού μέσω σταγονιδίων ομίχλης.
"Water shortage is a serious problem facing global communities," said Dr. Aida shahrokian, a candidate for Akron University. "If fog droplets can be successfully captured, another source of fresh water can be provided in these areas."
Ο Shahrokian μελετά πώς τα σκαθάρια της ερήμου Namib αιχμαλωτίζουν αρκετή ομίχλη για να επιβιώσουν. Αυτή και οι συνεργάτες της παρουσίασαν φίλτρα αεροζόλ για σύλληψη ομίχλης στην 74η ετήσια συνάντηση του υδροδυναμικού τμήματος APS.
Capturing fog has a lot in common with stopping droplets carrying viruses. "Over the past year, the spread of coronavirus in the air has made the public aware of the less intuitive physics of aerosols," shahrokhian said.
Με βάση μια προηγούμενη μελέτη, οι ερευνητές ερεύνησαν τη ροή και τα υδροδυναμικά χαρακτηριστικά που επέτρεψαν στα σκαθάρια της ερήμου να συλλέξουν τόσο πολύ νερό. Τα σκαθάρια βασίζονταν στην ομίχλη που έσταζε από τη βλάστηση και εκατομμύρια χρόνια εξέλιξης προσάρμοζαν το σώμα τους ώστε να συλλαμβάνουν και να φιλτράρουν την ομίχλη από μόνα τους.
Από την άλλη πλευρά, οι μάσκες χρησιμοποιούν ίνες για τη σύλληψη αερολυμάτων. Μια ομάδα άσχετων Γάλλων επιστημόνων ξόδεψε χρόνια-σε βάθος κατανοώντας πώς τα υφάσματα πιάνουν σταγονίδια και πώς αυτές οι αρχές μπορούν να σχεδιάσουν καλύτερα πολύπλοκα φίλτρα.
"We are all familiar with using textiles to collect aerosols because we use fiber masks to stop droplets. We emit a breath or speak. This principle also applies to many other situations, including fresh collected water from fog, but many basic problems still exist," said Camille Duprat, a scientist at ladhyx and É Cole Polytechnique.
Η Duprat και η ομάδα της δοκίμασαν ένα μοντέλο συστήματος σύλληψης αεροζόλ στο εργαστήριο. Στη συνέχεια τοποθέτησαν έναν μεγάλο υφασμάτινο συλλέκτη ομίχλης υπό συνθήκες εργασίας.
Με βάση αυτά τα αποτελέσματα, οι ερευνητές πρότειναν έναν καινοτόμο νέο σχεδιασμό φίλτρου ομίχλης, το οποίο χρησιμοποιεί δομημένο νάιλον πλέγμα για να συλλαμβάνει όσο το δυνατόν περισσότερη ομίχλη. Λένε ότι ο αποτελεσματικός σχεδιασμός θα πρέπει να λειτουργεί σε πιο σύνθετα περιβάλλοντα.