Lấy nước từ sương mù

Trong sa mạc Namib, nó là một trong những nơi khô cằn nhất trên thế giới. Trong sa mạc, một con bọ cánh cứng nhỏ trèo lên cồn cát, nghiêng cơ thể của nó theo gió và nắm bắt nguồn nước duy nhất có sẵn của nó thông qua các giọt sương mù.

"Thiếu nước là một vấn đề nghiêm trọng mà các cộng đồng toàn cầu phải đối mặt", Tiến sĩ Aida shahrokian, một ứng cử viên của Đại học Akron cho biết. "Nếu các giọt sương mù có thể được bắt giữ thành công, một nguồn nước ngọt khác có thể được cung cấp ở những khu vực này."

Shahrokian nghiên cứu cách bọ cánh cứng sa mạc Namib bắt đủ sương mù để tồn tại. Cô và các cộng tác viên của mình đã trình diễn các bộ lọc aerosol để chụp sương mù tại Hội nghị thường niên lần thứ 74 của bộ phận thủy động lực học APS.

Chụp sương mù có rất nhiều điểm chung với việc ngăn chặn các giọt mang virus. "Trong năm qua, sự lây lan của coronavirus trong không khí đã khiến công chúng nhận thức được vật lý kém trực quan của aerosol", Shahrokhian nói.

Dựa trên một nghiên cứu trước đây, các nhà nghiên cứu đã điều tra dòng chảy và các đặc điểm thủy động lực học cho phép bọ cánh cứng sa mạc thu thập rất nhiều nước. Bọ cánh cứng thường dựa vào sương mù nhỏ giọt từ thảm thực vật, và hàng triệu năm tiến hóa đã điều chỉnh cơ thể của chúng để tự chụp và lọc sương mù.

Mặt khác, mặt nạ sử dụng sợi để thu aerosol. Một nhóm các nhà khoa học Pháp không liên quan đã dành nhiều năm để tìm hiểu sâu về cách dệt may nắm bắt các giọt bắn và làm thế nào các nguyên tắc này có thể thiết kế các bộ lọc phức tạp tốt hơn.

"Tất cả chúng ta đều quen thuộc với việc sử dụng hàng dệt may để thu thập bình xịt vì chúng ta sử dụng mặt nạ sợi để ngăn chặn các giọt bắn. Chúng ta phát ra một hơi thở hoặc nói chuyện. Nguyên tắc này cũng áp dụng cho nhiều tình huống khác, bao gồm cả nước ngọt thu thập từ sương mù, nhưng nhiều vấn đề cơ bản vẫn tồn tại", Camille Duprat, một nhà khoa học tại ladhyx và É Cole Polytechnique cho biết.

Duprat và nhóm của cô đã thử nghiệm một hệ thống mô hình để chụp aerosol trong phòng thí nghiệm. Sau đó, họ lắp đặt một bộ thu sương mù dệt lớn trong điều kiện thời tiết làm việc.

Dựa trên những kết quả này, các nhà nghiên cứu đã đề xuất một thiết kế bộ lọc sương mù mới sáng tạo, sử dụng lưới nylon có cấu trúc để thu được càng nhiều sương mù càng tốt. Họ nói rằng thiết kế hiệu quả nên hoạt động trong môi trường phức tạp hơn.