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

 

Фуллеритовый цветок
Фуллеритовый цветок

Перст-дайджест
В новом выпуске бюллетеня «ПерсТ»: Наноалмазы помогут в борьбе с вредными биоплёнками в полости рта. Одежда-оборотень из металл-диэлектрических композитов. Фуллерины – новые углеродные каркасы. По щелчку пальцев: физические аспекты знакомого явления.

III Международная гибридная школа-конференция "Сканирующая зондовая микроскопия для биологических систем - 2021"
НТ-МДТ Спектрум Инструментс приглашает вас принять участие в III Международной гибридной школе-конференции "Сканирующая зондовая микроскопия для биологических систем -2021", BioSPM-2021

SCAMT Workshop Week - практикум по нанотехнологиям в области хим/био/IT. Санкт-Петебург, 30 января - 6 февраля
SCAMT открывает подачу заявок на 8-ую научную школу SCAMT Workshop Week, которая пройдет с 30 января по 6 февраля 2022 года. Для студентов, прошедших отбор, участие в SWW бесплатное, иногородним предоставляется проживание.

Материалы к защитам выпускных квалификационных работ бакалавров ФНМ МГУ 2021
Коллектив авторов
Защиты выпускных квалификационных работ (квалификация – бакалавр материаловедения) по направлению 04.03.02 - «химия, физика и механика материалов» на Факультете наук о материалах МГУ имени М.В.Ломоносова состоятся 8, 9, 10 и 11 июня 2021 г. Начало защит в 11.00. Защиты пройдут с использованием дистанционных образовательных технологий.

Академик Е.Н. Каблов: «Для освоения космоса нужны новые материалы»
Янина Хужина
В этом году весь мир отмечает 60-летие первого полета человека в космос. Успех миссии Юрия Гагарина стал возможен благодаря слаженной работе многих людей: физиков, математиков, конструкторов, инженеров-проектировщиков и, конечно, материаловедов. «Научная Россия» обсудила с академиком РАН Евгением Кабловым основные вехи в развитии космического и авиационного материаловедения.

Материалы к защитам магистерских квалификационных работ на ФНМ МГУ в 2021 году
коллектив авторов
25 - 28 мая пройдут защиты магистерских диссертаций выпускниками Факультета наук о материалах МГУ имени М.В.Ломоносова.

Эра технопредпринимательства

В эпоху коронавируса и борьбы с ним в существенной степени меняется парадигма выполнения творческих работ и ведения бизнеса, в той или иной мере касаясь привлечения новых типов дистанционного взаимодействия, использования виртуальной реальности и элементов искусственного интеллекта, продвинутого сетевого маркетинга, использования современных информационных технологий и инновационных подходов. В этих условиях важным является, насколько само общество готово к использованию этих новых технологий и как оно их воспринимает. Данной проблеме и посвящен этот небольшой опрос, мы будет рады, если Вы уделите ему пару минут и ответите на наши вопросы.

Технопредпринимательство в эпоху COVID-19

Небольшой опрос о том, как изменились подходы современного предпринимательства в контексте новых и возникающих форм ведения бизнеса, онлайн образования, дистанционных форм взаимодействия и коворкинга в эпоху пандемии COVID - 19.

Технонано

Технопредпринимательство - идея, которая принесет свои плоды при бережном культивировании и взращивании. И наша наноолимпиада, и Наноград от Школьной Лиги РОСНАНО, и проект Стемфорд, и другие замечательные инициативы - важные шаги на пути реализации этой и других идей, связанных с развитием новых высоких технологий в нашей стране и привлечением молодых талантов в эту вполне стратегическую область. Ниже приведен небольшой опрос, который позволит и нам, и вам понять, а что все же значит этот модный термин, и какова его суть.



 
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.