受自然启发的节能淡水收集系统
加拿大安大略省滑铁卢大学
雾收集设置。 1、湿度传感器; 2、测试室(3D打印、激光切割); 3、称重传感器; 14、测试面; 5、电子天平(称重传感器2个); 6、显微摄像头; 7、空气潮湿。 (图片来源:滑铁卢大学)一组研究人员正在设计新颖的系统来捕获空气中的水蒸气并将其转化为液体。滑铁卢大学 Michael Tam 教授及其博士学生王一和赵伟南开发了具有大表面积的海绵或薄膜,可以持续捕获周围环境中的水分。
传统上,用于消费的淡水是从河流、湖泊、地下水和海洋中收集的(经过处理)。功能胶体和可持续纳米材料领域的大学研究主席谭博士目前正在开发的技术受到大自然的启发,在世界面临淡水短缺的严峻挑战时,从替代来源收集水。
“蜘蛛网是一个工程奇迹,”谭说。 “水可以被网有效地捕获。蜘蛛不需要去河边喝水,因为它可以捕获空气中的水分。”
同样,纳米布沙漠甲虫也不容易获得水,而是靠着风,用有纹理的防弹衣捕捉雾中的水滴,从稀薄的空气中获取水。这使得水分积聚并滴入他们的嘴里。
Tam 和他的研究小组致力于可持续集水的仿生表面工程。 Tam 正在设计的一项技术称为大气集水。为了模仿甲虫独特的表面结构,Tam 的研究小组正在设计一种类似的表面结构,使用纤维素稳定的蜡乳液来制造能够吸引微小水滴同时迅速释放较大水滴的表面。
Tam 正在研究净零碳材料,例如天然材料和植物材料,以开发可持续技术。他的研究小组正在开发利用界面科学和纳米技术的力量捕获和排斥水滴的技术。成功研制出超疏水防水纸。他还设计了一种智能且可调节的表面,可以从空气中捕获水分,并以最小的能耗对其进行除湿。
下一步是开发可扩展的流程来设计此类表面。所提出的淡水发电系统成本低廉、节能且环保。
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