Нанотехнологическое сообщество Нанометр, все о нанотехнологиях
на первую страницу Новости Публикации Библиотека Галерея Сообщество Объявления Олимпиада ABC О проекте
 
  регистрация
помощь
 

"Бутылка-самобранка" или гидрофильность и гидрофобность в одном флаконе

Ключевые слова:  Биомимикрия, гидрофильность, гидрофобность, нанотехнологии

Опубликовал(а):  Balabanov Victor

19 декабря 2012

Жуки из пустыни Намиб вдохновили учёных на создание самонаполняющихся бутылок. Автор:Дарья Загорская

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).




Комментарии
Поверенная Мария, 02 июля 2013 17:10 

Для того чтобы оставить комментарий или оценить данную публикацию Вам необходимо войти на сайт под своим логином и паролем. Зарегистрироваться можно здесь

 

Доменная паутина
Доменная паутина

Все члены сборной России получили медали на 30-й Международной биологической олимпиаде для школьников
21 июля в Сегеде (Венгрия) подвели итоги 30-й Международной биологической олимпиады для школьников. Российская сборная на состязании завоевала три серебряные медали и одну бронзовую.

Шесть медалей завоевали российские школьники на 60-й Международной математической олимпиаде
Стали известны итоги 60-й Международной математической олимпиады для школьников, которая проходила в Бате (Великобритания). Российская сборная завоевала две золотые и четыре серебряные медали.

Участие НТ-МДТ Cпектрум Инструментс в международной конференции ACNS’2019
Участие НТ-МДТ Cпектрум Инструментс в международной конференции ACNS’2019. Тезисы доклада Быкова В.А.

3D нанотехнологии в физике, химии, биологии, медицине и инженерном искусстве
И.В.Яминский
Материалы лекции проф. МГУ, д.ф.-м.н., генерального директора Центра Перспективных технологий И.В.Яминского "3D нанотехнологии в физике, химии, биологии, медицине и инженерном искусстве". 3D принтер, сканирующий зондовый микроскоп и фрезерный станок. Что общего между ними? Как конструировать их своими руками? Небольшой экскурс в практические нанотехнологии. Поучительная история о создании сканирующего туннельного микроскопа. От идеи до нобелевской премии за 5 лет. Взгляд в микромир – от атомов и молекул до живых клеток. Как взвесить массу одного атома? Вирусы и бактерии – наши друзья или враги? Медицинские приложения нанотехнологий – нанобиосенсоры для обнаружения биологических агентов.

Материалы и пленочные структуры спинтроники и стрейнтроники
В.А.Кецко
Девятый Наноград, проходивший в Ханты - Мансийске, собрал талантливых школьников, интересных лекторов и преподавателей в области наноматериалов, нанотехнологий и технопредпринимательства. В сообщении даны материалы лекции д.х.н., в.н.с. ИОНХ РАН В.А.Кецко "Материалы и пленочные структуры спинтроники и стрейнтроники".

Лекции и семинары от ФНМ МГУ на Нанограде
Е.А.Гудилин
Девятый Наноград, проходивший в Ханты - Мансийске, собрал талантливых школьников, интересных лекторов и преподавателей в области наноматериалов, нанотехнологий и технопредпринимательства. Ниже даны материалы лекций и семинаров представителя ФНМ МГУ проф., д.х.н. Е.А.Гудилина.

Технопредпринимательство на марше

Мы традиционно просим вас высказать свои краткие суждения по вопросу технопредпринимательства и проектной деятельности школьников. Для нас очевидно, что под технопредпринимательством и под проектной деятельностью школьников каждый понимает свое, но нам интересно ваше мнение, заодно вы сможете увидеть по мере прохождения опроса, насколько оно совпадает или отличается от мнения остальных. Ждем ваших ответов!

О наноолимпиаде замолвите слово...

Прошла XII Всероссийская олимпиада "Нанотехнологии - прорыв в Будущее!" Мы надеемся, что нам для улучшения организации последующих наноолимпиад поможет электронное анкетирование. Мы ждем Ваших замечаний, пожеланий, предложений. Спасибо заранее!

Опыт обучения в области нанотехнологического технопредпринимательства

В этом опросе мы просим поделиться опытом и Вашим отношением к нанотехнологическому технопредпринимательству и смежным областям. Заранее спасибо за Ваше неравнодушие!



 
Сайт создан в 2006 году совместными усилиями группы сотрудников и выпускников ФНМ МГУ.
Сайт модернизирован для ресурсной поддержки проектной деятельности учащихся в рамках ГК 16.647.12.2059 (МОН РФ)
Частичное или полное копирование материалов сайта возможно. Но прежде чем это делать ознакомьтесь с инструкцией.