Vår Planet Animals

Fem ville måter å ta en drink i ørkenen Vitenskap

I dag dekker ørkener omtrent en femtedel til en fjerdedel av verden, og omtrent en milliard mennesker lever i ørkenforhold. Disse regionene mottar mindre enn 20 tommer regn hvert år, noe som betyr at det kan være tidkrevende og til og med farlig å finne ferskvann for drikke og rengjøring, spesielt når det krever en tur til en fjern brønn eller vår. Problemene kan bare bli verre hvis pågående klimaendringer forsterker tørke og menneskelige aktiviteter som irrigtaion tørker opp mange av verdens tilgjengelige ferskvannskilder.

forfatter av troskapsløftet

Det er sårt behov for innovative måter å finne fuktighet på. Noen forskere ser etter den naturlige verden for inspirasjon, og tegner triks fra planter og dyr som har tilpasset seg å leve i tørre land. Andre drømmer om sine egne unike metoder for å samle vann fra mindre åpenbare kilder. Her er fem av de siste ideene for å samle ørkenens skjulte væske:

En rødhalset phalarope fôrer på Island.

En rødhalset phalarope fôrer på Island.(Rob Reijnen / Minden Pictures / Corbis)





Kjempefuglnebb

Noen strandfugler, som f.eks rødhalset phalarope , mate av små organismer som finnes i vann. Når fuglen er på sjøen, er den avhengig av å stikke den lange, tynne nebbet i vannet og deretter raskt åpne og lukke kjeven. Denne handlingen driver dråper matfylt væske mot fuglens spiserør. Inspirert av phalarope skapte Xin Heng og Cheng Luo, mekaniske ingeniører ved University of Texas i Arlington, et kunstig nebb som fungerer på en lignende måte for å samle fuktighet fra tåke. To silisiumdioksydplater er hengslet sammen, en flat og en satt over i en 90-graders vinkel. Når platene er åpne, kondenserer fuktighet fra tåken på dem. Platene åpnes deretter og lukkes for å føre små dråper inn i en samlingskanal. Den største av Heng og Luos to samlere har plater som måler 10 tommer x 4 tommer. Det var i stand til å samle omtrent en spiseskje vann på 36 minutter. Det høres kanskje ikke så mye ut, men det er hundrevis av ganger mer effektivt enn noen annen naturlig eller kunstig tåkesamler, rapporterer forskerne 25. august i Anvendt materiale og grensesnitt .



hvor gamle er de store pyramidene
En nærbilde av en colombiansk kaktus.

En nærbilde av en colombiansk kaktus.(Hilsen Flickr-bruker Luis Parravicini )

Miniature Cactus Spines

De skarpe piggene og mikrohakene på kaktusene er for mer enn beskyttelse. Fremspringene er også nyttige for å samle vann fra tåke. Ryggene er faktisk formet som langstrakte kjegler, og øker gradvis i diameter fra spiss til base. På grunn av denne formen vil vann som kondenserer på piggene dryppe ned på kaktusrøttene. Heng, Luo og to andre UT Austin-kolleger utviklet nylig en annen vannsamler laget av små sinkoksidledninger formet som en piggkaktus. Strukturene var ikke bare i stand til å samle vann fra luften, de gjorde det opptil fem ganger mer effektivt enn ekte pigger, rapporterte forskerne i februar i Anvendt materiale og grensesnitt .



Tåkefangende vaser

Vind i Chile og Peru bringer fuktighet fra havet til tørre åssider, og folk der har høstet det vannet i flere tiår ved hjelp av garn. Når nok dråper akkumuleres på masken, drenerer vann gjennom takrenner og inn i en lagringstank. Men metoden har bare vært i stand til å høste nok vann for små interesser. Nå er forskere ved MIT og andre steder det jobber for å forbedre nettingen og finne ut de mest effektive stedene å legge garnene slik at metoden kan gi mer vann til flere mennesker. Forskere fra Nederland og Hong Kong har foreslått å lage nettet av bomull belagt med en polymer som øker dets evne til å absorbere vann og deretter frigjøre det effektivt. I mellomtiden har industridesigner Arturo Vittori og kollega Andreas Vogler foreslått bygging 30 fot høye, vaseformede tårn som samler dugg. Hvert tårn har et indre maske laget av nylon eller polypropylen som er omgitt av et bambusbur. Tårnene kunne samle så mye som 25 liter vann per dag, ifølge tester, og koste $ 500 å montere. Vittori og kollegaer håper å begynne å installere dem i Etiopia neste år.

Selvfyllende vannflaske

Biller i Namib-ørkenen i Sør-Afrika har små støt over hele ryggen. Tippene på støtene tiltrekker vann, men sidene avviser det. Om morgenen vinkler en bille seg slik at dugg som kondenserer på ryggen glir mot insektets munn, forskere rapportert i Natur i 2001. Billens vannopsamlingsevner inspirerte forskerne bak et firma som heter NBD Nanoteknologi (NBD står for Namib Beetle Design). Et av selskapets forslag er å belegge det indre av en vannflaske med en kombinasjon av materialer som de som er på ryggen av en bille. Når det plasseres foran en vifte, kondenserer det vann i luften inne i flasken. Systemet kunne samle flere liter i løpet av en dag.

hvor Charles Darwin begynte å tenke på evolusjon

Vann og kraft

En spesiell vindturbin installert i De forente arabiske emirater samler i gjennomsnitt mer enn 16 liter rent vann i timen ved å høste fuktighet fra luften. Den spesialiserte vindmøllen, fra Eole Water , bruker noe av elektrisiteten som genereres av vindturbinen til å kjøre kjøleenheter, som kondenserer vann fra atmosfæren. Væsken føres deretter til lagring i rustfritt ståltanker. Selskapet har også utviklet en soldrevet vannsamler i stand til å samle omtrent 40 liter atmosfærisk væske daglig.





^