Se inspiran en las telarañas y en los escarabajos del desierto para crear estructuras que capturan la humedad del aire

Científicos de la Universidad de Waterloo han desarrollado esponjas o membranas con una gran superficie inspiradas en los escarabajos o las telarañas que capturan la humedad del entorno para producir agua.

“La telaraña es una maravilla de la ingeniería”, afirmó en un comunicado el profesor Michael Tam, catedrático de investigación universitaria en el campo de los coloides funcionales y los nanomateriales sostenibles. “El agua es capturada eficientemente por la red. La araña no necesita ir al río a beber, ya que atrapa la humedad del aire”.

De manera similar, los escarabajos del desierto de Namib no tienen fácil acceso al agua, pero la obtienen del aire inclinándose hacia el viento para capturar gotas de agua de la niebla con su armadura texturizada. Esto permite que la humedad se acumule y gotee en sus bocas.

El profesor Tam y su grupo de investigación se dedican a la ingeniería de superficies biomiméticas para la recolección sostenible de agua. Una tecnología que Tam está diseñando se llama recolección de agua atmosférica. Para imitar la estructura superficial única del escarabajo, el grupo de investigación de Tam está diseñando una estructura superficial similar utilizando una emulsión de cera estabilizada con celulosa para fabricar superficies que atraen pequeñas gotas de agua mientras liberan rápidamente otras más grandes.

Tam está trabajando con materiales con cero emisiones netas de carbono, como materiales naturales y de origen vegetal, para desarrollar tecnologías sostenibles. Su grupo de investigación está desarrollando tecnologías que capturan y repelen las gotas de agua aprovechando el poder de la ciencia interfacial y la nanotecnología. Ha desarrollado con éxito papel superhidrófobo e impermeable. También está diseñando una superficie inteligente y ajustable que captura agua del aire y la deshumidifica con un consumo mínimo de energía.

El siguiente paso es desarrollar un proceso escalable para diseñar dichas superficies.

Los sistemas de evaporación solar recolectan directamente la energía solar, absorbiendo agua y generando vapor fresco recolectable a través de la evaporación. Las estructuras únicas en forma de hongos inspiraron los diseños estructurales biomiméticos inteligentes para la evaporación solar.

Los sistemas de generación de agua dulce propuestos son económicos, energéticamente eficientes y respetuosos con el medio ambiente, subrayan los autores.