Materiali bioispirati per la raccolta sostenibile dell’acqua
La tecnologia ha reso possibile l’estrazione dell’acqua dall’aria, un concetto che non è più nuovo. Negli ultimi tempi, abbiamo assistito a un aumento esponenziale di progetti e ricerche focalizzati sulla raccolta di nebbia, rugiada e umidità atmosferica per l’approvvigionamento idrico. Un team di ingegneri dell’Università di Waterloo, in Canada, ha portato questo concetto un passo avanti, studiando la progettazione delle superfici e la manipolazione dei componenti attivi per ottimizzare la raccolta dell’acqua. Hanno sviluppato spugne e materiali che catturano l’acqua dall’aria in modo continuo, ispirandosi alla natura – in particolare alle ragnatele e al comportamento degli scarabei del deserto.
La natura come fonte di ispirazione
Le ragnatele: un modello di ingegneria naturale
“La ragnatela è un prodigio dell’ingegneria”, ha affermato il professor Michael Tam, co-autore dello studio. “L’acqua viene intrappolata in modo efficiente dalla rete. Il ragno non ha bisogno di andare al fiume per bere, poiché cattura l’umidità dell’aria”. Questo concetto ha ispirato il team nella progettazione dei loro materiali.
Gli scarabei del deserto: maestri nell’acquisizione dell’acqua
Allo stesso modo, gli scarabei del deserto, noti come collettori del Namib, hanno un modo unico di ottenere acqua. Questi insetti catturano gocce d’acqua dalla nebbia semplicemente esponendosi al vento, grazie a strutture idrofobiche/idrofile presenti sulle loro ali.
Imitare la natura per estrarre acqua dall’aria
Un approccio bioispirato
Per replicare il meccanismo unico con cui lo scarabeo estrae acqua dall’aria, il gruppo di ricerca ha progettato una struttura superficiale simile utilizzando un’emulsione di cera stabilizzata con cellulosa. Questa struttura attrae piccole gocce d’acqua, rilasciando rapidamente quelle più grandi, utilizzando solo materiali naturali e vegetali e combinando la scienza delle interfacce con la nanotecnologia.
Il futuro della raccolta dell’acqua
Il prossimo passo per il team è sviluppare un processo scalabile per progettare queste superfici. Questo potrebbe portare a nuovi metodi sostenibili e efficienti per la raccolta dell’acqua, che potrebbero avere un impatto significativo in aree del mondo dove l’accesso all’acqua è limitato. I risultati di questa ricerca innovativa sono stati pubblicati su Nature Water.
