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

 

Хитросплетение коллоидных кристаллов: Кольца Наномира
Хитросплетение коллоидных кристаллов: Кольца Наномира

В Москве начинается MAPPIC - 2019
14-15 октября 2019 года состоится I Московская осенняя международная конференция по перовскитной фотовольтаике (Moscow Autumn Perovskite Photovoltaics International Conference – MAPPIC-2019)

РИА Новости: Нобелевскую премию по химии присудили за разработку литий-ионных батарей
РИА Новости: Джон Гуденаф, Стенли Уиттингхем и Акира Йошино стали лауреатами Нобелевской премии в области химии за 2019 год за разработку литий-ионных батарей.

РИА Новости: Названы лауреаты Нобелевской премии по физике
РИА Новости: Джеймс Пиблз из США и швейцарцы Дидье Кело и Мишель Майор стали лауреатами Нобелевской премии по физике за 2019 год.

Лекция про Дмитрия Ивановича и Наномир на Фестивале науки
Е.А.Гудилин и др., Фестиваль науки
В дни Фестиваля науки «NAUKA 0+» на Химическом факультете МГУ ведущие ученые познакомили слушателей с самыми современными достижениями химии. Ниже приводится небольшой фоторепортаж 1 дня и расписание лекций.

Как правильно заряжать аккумулятор?
Д. М. Иткис
Химик Даниил Иткис о том, как правильно заряжать аккумуляторы гаджетов и почему телефон выключается на холоде

Постлитийионные аккумуляторы
В. А. Кривченко
Физик Виктор Кривченко о перспективных видах аккумуляторов, фундаментальных проблемах в производстве литий-серных источников тока и преимуществах постлитийионных аккумуляторов

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.

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!



 
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.