¿Sabías que según la Organización de las Naciones Unidas hay casi 2.200 millones de personas sin acceso a agua potable? Aunque el planeta está cubierto en su mayoría por agua, solo una pequeña cantidad es apta para el consumo humano. Por esto se han presentado algunas alternativas para su recolección y una de ellas está inspirada en la tela de araña. Veamos qué hay al respecto.
Es preciso actuar ahora mismo y encontrar soluciones sostenibles para este problema global de la escasez de agua. El cambio climático, la contaminación y la mala gestión están empeorando esta situación, poniendo en peligro la vida y el bienestar de muchas comunidades.
Por esto muchos científicos están buscando la manera de obtener agua desde sus laboratorios. Pero, ¿será posible?
Tela de araña: ¿cómo inspira la recolección de agua?
Tomando como modelo la tela de araña y los escarabajos, los investigadores desarrollaron un método para extraer agua del ambiente. Lo anterior se consigue al atrapar el vapor y transformarlo en líquido. Este anuncio lo hizo la Universidad de Waterloo en un comunicado de prensa, en agosto de 2020.
El estudio, a cargo del profesor Michael Tam y sus doctorandos Yi Wang y Weinan Zhao, se consistió en:
- Implementación de esponjas o membranas de amplia superficie que absorben de forma constante la humedad ambiental.
- Para ello no es necesario contar con equipos pesados o procedimientos complicados.
- La inspiración para este innovador dispositivo provino de las telas de araña y los escarabajos. ¿De qué manera?
El profesor Tam observó un día cómo la tela de araña, mediante la captura de aire, acumula gotas de agua del ambiente. Esto significa que la araña no necesita ir hasta un río para hidratarse. Por tanto, la su tela la consideran un prodigio de la ingeniería orgánica, porque tiene la habilidad de recolectar agua del ambiente de manera eficaz.
Tras esto, el investigador se preguntó: “¿qué pasaría si lográramos replicar algo similar?”.
Asimismo, observó la habilidad del escarabajo del desierto de Namib. Este insecto posee una piel especial similar a una armadura, la cual captura gotas de agua de la niebla al inclinarse el viento. Dichas gotas se acumulan hasta ser lo suficientemente grandes como para que el escarabajo pueda consumirlas.
Debido a esto, los científicos empezaron a desarrollar materiales que imitarían las funciones de la tela de araña y la piel del escarabajo.
¿Cómo se realizó el experimento de la tela de araña?
Este innovador experimento se hizo bajo una metodología llamada ingeniería biomimética de superficies. La idea era replicar la peculiar estructura superficial que se encuentra en los escarabajos y la telaraña. Además, se tuvieron en cuenta otros hechos:
- Se logró mediante el uso de una emulsión de cera estabilizada con celulosa. Esto facilitaba la creación de superficies que capturan gotas de agua más pequeñas y liberan fácilmente las más grandes.
- Esta invención está hecha de materiales que tienen emisiones netas de carbono cero. Los insumos se obtuvieron de fuentes naturales y vegetales, lo que asegura su sostenibilidad.
- Estas asombrosas tecnologías aplican los fundamentos de la ciencia interfacial y la nanotecnología. Atraen y repelen gotas de agua con un uso mínimo de energía.
El resultado final es un sistema que no solo atrapa eficientemente agua del aire, sino que también la deshumidifica de manera efectiva.
Avances en la investigación
Sus progresos incluyen algunos de los siguientes aspectos:
- Un papel que es tanto superhidrófobo (repele extremadamente bien el agua) como impermeable.
- Hay un gasto energético mínimo en la deshumidificación.
La siguiente etapa del proyecto inspirado en la tela de araña se centrará en desarrollar una técnica que permita escalar la producción de estas superficies. Según los investigadores, los sistemas de evaporación solar son aprovechados para absorber agua y producir vapor, que luego se condensa.
Los investigadores están ahora explorando cómo expandir este enfoque innovador debido a sus ventajas:
- Rentabilidad.
- Eficiencia energética.
- Sostenibilidad ambiental.
Un gran aporte para el ambiente
En resumen, seguir explorando en este tipo de estudios permitiría generar fuentes limpias y sostenibles de agua. De esta forma, se ayuda en la pelea contra la crisis del agua a nivel mundial. Estas soluciones son amigables con el medio ambiente, ahorran energía y brindan una nueva oportunidad para enfrentar este problema global.
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