Wasser aus Nebel nehmen

In der Namib-Wüste ist es einer der trockensten Orte der Welt. In der Wüste klettert ein winziger Käfer die Sanddünen hinauf, neigt seinen Körper in den Wind und fängt seine einzige verfügbare Wasserquelle durch Nebeltröpfchen ein.

"Water shortage is a serious problem facing global communities," said Dr. Aida shahrokian, a candidate for Akron University. "If fog droplets can be successfully captured, another source of fresh water can be provided in these areas."

Shahrokian untersucht, wie Namib-Wüstenkäfer genug Nebel einfangen, um zu überleben. Sie und ihre Mitarbeiter demonstrierten beim 74. Jahrestreffen der hydrodynamischen Abteilung von APS Aerosolfilter zur Nebelabscheidung.

Capturing fog has a lot in common with stopping droplets carrying viruses. "Over the past year, the spread of coronavirus in the air has made the public aware of the less intuitive physics of aerosols," shahrokhian said.

Basierend auf einer früheren Studie untersuchten die Forscher die Strömungs- und hydrodynamischen Eigenschaften, die es den Wüstenkäfern ermöglichten, so viel Wasser zu sammeln. Früher waren Käfer auf Nebel angewiesen, der von der Vegetation tropfte, und Millionen von Jahren der Evolution passten ihre Körper an, um Nebel selbst einzufangen und zu filtern.

Andererseits verwenden Masken Fasern, um Aerosole einzufangen. Ein Team unabhängiger französischer Wissenschaftler verbrachte Jahre damit,- genau zu verstehen, wie Textilien Tröpfchen auffangen und wie diese Prinzipien bessere komplexe Filter entwickeln können.

"We are all familiar with using textiles to collect aerosols because we use fiber masks to stop droplets. We emit a breath or speak. This principle also applies to many other situations, including fresh collected water from fog, but many basic problems still exist," said Camille Duprat, a scientist at ladhyx and É Cole Polytechnique.

Duprat und ihr Team testeten im Labor ein Modellsystem zur Aerosolabscheidung. Dann installierten sie einen großen textilen Nebelfänger bei Arbeitswetterbedingungen.

Basierend auf diesen Ergebnissen schlugen die Forscher ein innovatives neues Nebelfilterdesign vor, das strukturiertes Nylongewebe verwendet, um so viel Nebel wie möglich einzufangen. Sie sagen, dass effizientes Design in komplexeren Umgebungen funktionieren sollte.