Naučnici su razvili bioinspirisano predivo sposobno da sakuplja vodu iz magle, pružajući inovativno rešenje za nedostatak vode u sušnim regionima. Imitirajući naizmenične hidrofobne i hidrofilne obrasce koji se vide kod pustinjskih buba i sposobnosti transporta vode mikro/nanosmerne jednodimenzionalne paukove svile, ova dvolančana prediva ubrzava formiranje kapljica, nudeći obećavajući pristup u rešavanju globalne krize vode.
Nedostatak vode je sve hitniji problem, posebno u udaljenim i suvim regionima gde je pristup slatkoj vodi ograničen. Konvencionalne metode sakupljanja atmosferske vode često su neefikasne zbog velikih energetskih zahteva ili sporih procesa oslobađanja vode. Priroda, međutim, nudi rešenja kroz organizme koji su razvili visoko efikasne mehanizme za prikupljanje vode. Kao odgovor na ove izazove, postoji jasna potreba za razvojem naprednih materijala koji mogu poboljšati efikasnost sakupljanja vode.
U istraživanju objavljenom u Kineskom časopisu za polimernu nauku, naučnici sa Pekinškog instituta za grafičku komunikaciju i Univerziteta Beihang otkrili su dvolančanu pređu sa naizmeničnim hidrofobnim i hidrofilnim svojstvima. Inspirisana sposobnostima pustinjskih buba i paukove svile da sakupljaju vodu, predivo, proizvedeno korišćenjem tehnika elektropredenja i uvijanja, dizajnirano je za visoko efikasno sakupljanje magle, rešavajući kritičnu potrebu za održivim izvorima vode.
Istraživanje naglašava razvoj dvolančanog prediva napravljenog od hidrofobnih poliviniliden fluorid-ko-heksafluoropropilena (PVDF-HFP) i hidrofilnih poliakrilonitrilnih (PAN) nanovlakna, inspirisanih prirodnim organizmima koji sakupljaju maglu kao što su pustinjske bube i pauk. Koristeći tehnike elektropredenja i uvrtanja, tim je konstruisao predivo sa naizmeničnim hidrofobnim i hidrofilnim segmentima, stvarajući strukturu koja oponaša prirodne mehanizme sakupljanja vode.
Hidrofobne sekcije promovišu brzo nakupljanje kapljica vode, dok hidrofilne sekcije poboljšavaju transport ovih kapljica, omogućavajući brže spajanje i sakupljanje. Kada je testirano u kontrolisanoj magli, ovo predivo je pokazalo značajno poboljšanje efikasnosti sakupljanja vode, postigavši stopu od 3,20 g·h −1 ·cm −2.
Kombinacija hidrofobnog zahvatanja vode i hidrofilnog transporta vode pokazala se daleko efikasnijom od korišćenja homogenih prediva. Ova inovacija predstavlja skalabilno rešenje koje nudi visoke performanse u okruženjima bogatim maglom i može biti od vitalnog značaja za poboljšanje pristupa vodi u regionima sklonim sušama.
Profesor Iong Zhao sa Univerziteta Beihang, stručnjak za bioinspirisane materijale, izjavio je: „Ovaj napredak pokazuje kako biomimikrija može dovesti do visoko efikasnih i održivih rešenja za globalne izazove kao što je nedostatak vode. Dizajn naizmeničnog kvašenja oponaša preciznost prirode, značajno povećavajući performanse sakupljanja magle .“
Istraživanje ima široke implikacije, posebno za regione koji se suočavaju sa ozbiljnom nestašicom vode. Skalabilan i efikasan dizajn prediva čini ga idealnim za upotrebu u područjima sklonim magli, nudeći pouzdan izvor slatke vode. Ovaj proboj takođe utire put budućim inovacijama u tehnologijama sakupljanja vode, sa potencijalom da poboljšaju održivost sistema za prikupljanje atmosferske vode širom sveta.
