211service.com
Vaboles slūza
Izmantojot nelielas tuksneša vaboles norādes, MIT pētnieki ir izveidojuši virsmu, kas var savākt ūdens pilienus no gaisa. Ar lielāku attīstību to varētu izmantot, lai savāktu dzeramo ūdeni tuksnešos vai novirzītu mikroskopiskus šķidruma daudzumus ķīmiskās reakcijās, saka pētnieki.
Stenocara bedrainā mugura pārvērš miglu ūdenī. (Kredīts: Endrjū Pārkers)
Zinātnieki jau sen ir apbrīnojuši Stenocara vaboles izdzīvošanas līdzeklis Āfrikas Namibas tuksnesī, vienā no sausākajām vietām uz zemes. Ūdens šajā apgabalā nonāk tikai dažas reizes mēnesī smalkā jūras miglā, kas pūš pāri tuksnesim. Lai izmantotu šo iespēju, vabole stāv uz galvas, saka Endrjū Pārkers, Oksfordas universitātes zoologs. Miglainos rītos vabole tup uz smilšu kāpas, nolaiž galvu un noliec muguru pret vēju.
Vaboles muguru klāj apmēram pusmilimetra diametra izciļņi. Kā Pārkers un kolēģi atklāja 2001. gadā, izciļņi ir izgatavoti no materiāla, kas pievelk ūdeni, savukārt vaska kanāli starp tiem to atgrūž. Pūstot garām ūdens pilieniņām, tās pielīp pie izciļņiem; galu galā tie saplūst lielākos lāsēs, kas nolūzt un ripot pa vaboles muguru tās mutē.
Iedvesmojoties no Pārkera apraksta 2001. gada 1. novembra numurā Daba , MIT ķīmijas inženierijas profesors Roberts Koens un materiālu zinātnes profesors Maikls Rubners izstrādāja virsmu, kas atdarina vaboles muguru. Tas ir iebūvēts slāņos uz stikla priekšmetstikliņa. Pirmais slānis ir polimērs, kas padara virsmu porainu; pētnieki to apkaisa ar silīcija dioksīda nanodaļiņām. Pēc tam tie pārklāj visu priekšmetstikliņu ar fluorētu ķīmisku vielu, padarot to ūdeni atgrūdošu. Visbeidzot, lai atkārtotu vaboles izciļņus, tie pil uz ūdeni piesaistošām skābes molekulām, kas pieķeras nanodaļiņām un pielīp virs virsmas. Rezultāts ir ļoti ūdeni pievelkoši plankumi uz ļoti ūdeni atgrūdošas virsmas. Jaunā virsma savāc ūdeni efektīvāk nekā vaboles čaula, saka Koens. Viņš un Rubners apraksta savu darbu 2006. gada jūnijā Nano burti .
Pētnieki tagad uzklāj virsmu uz elastīgiem materiāliem. Viņi domā, ka rakstainās auduma buras, ja tās karājās pie mājām vai stabiem ārkārtīgi sausos reģionos, piemēram, Namībā, varētu savākt pārāk smalkas miglas, lai tās notvertu mūsdienās. Slapjos reģionos šādas buras var arī iegūt ūdeni efektīvāk nekā tagad izmantotie miglas tīkli. Bet izturība joprojām ir problēma; virsma laika gaitā noberžas no auduma.
Britu uzņēmums QinetiQ, kura viens no zinātniekiem bija Parker’s līdzautors Daba papīrs, jau ražo līdzīgu materiālu, ko tā pārbauda ierīcēs, kas notver un taupa ūdeni uz ūdens bāzes ražotās gaisa kondicionēšanas iekārtās.
Pārkers saka, ka MIT pētniekiem un QinetiQ rodas jautājums, vai plankumaino pārklājumu var lēti izgatavot lielā mērogā. Koens domā, ka to var izdarīt, izmantojot tintes strūklas, lai izdrukātu skābes plankumus. Ja būtu kāds vadītājs, kas to darītu, es varu iedomāties, ka procesu varētu atbilstoši paplašināt, viņš saka.
Viņš piebilst, ka materiālam varētu būt pielietojums, kam nebūtu nepieciešama liela mēroga ražošana. Viņš saka, ka slaidus, kas apdrukāti ar praktiski jebkuru rakstu, var sagriezt mazos gabaliņos un izmantot mikrosensoru izgatavošanai. Vai arī priekšmetstikliņus, kas paredzēti sīku ķīmisko vielu pilienu noturēšanai, pēc tam samaisīšanai, var izmantot, lai veiktu reakcijas mikromērogā.
Koena un Rubnera darbu finansē ASV Aizsardzības progresīvo pētījumu projektu aģentūra, kas cer izstrādāt biocīdu un pašattīrošu pārklājumu militārajam aprīkojumam. Stenocara -Iedvesmotas tehnoloģijas var izmantot, lai savāktu un aizvestu deaktivizētus bioloģiskos piesārņotājus.