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Pesquisadores do Smart Materials Lab (SML) e do Center for Smart Engineering Materials (CSEM) da NYU Abu Dhabi (NYUAD) relataram um novo método de coleta de água de fontes naturais, como neblina e orvalho.
No estudo, o pesquisador Patrick Commins e a pós-doutoranda Marieh B. Al-Handawi observaram pela primeira vez o processo da água condensando-se espontaneamente de seu vapor para a forma líquida e movendo-se pela superfície de um cristal orgânico que sublima lentamente. Descobriu-se que isso era causado por mudanças na largura de pequenos canais que aparecem na superfície do cristal ao longo do tempo, que guiam a água condensada pela superfície do cristal.
No papel intitulado Fluxo Autônomo e Direcional de Água e Transporte de Partículas através de uma Superfície Cristal Dinâmica Sublimadora publicado na revista Química da Natureza, pesquisadores descrevem o processo de condensação e movimento da água que carrega partículas na superfície de cristais de hexaclorobenzeno, composto frequentemente usado como fungicida. Devido à sublimação, a superfície deste material apresenta uma topografia rígida com canais paralelos definidos. Observou-se que pequenas partículas sólidas, como poeira ou mesmo nanopartículas metálicas, se movem de forma autônoma ao longo dos canais. Verificou-se que o movimento dessas partículas é causado pela água aérea condensada, que migra pelos canais devido à mudança na seção transversal e na largura dos canais ao longo do tempo.
O fluxo de água autônomo já foi alcançado utilizando modificações químicas de superfície ou microcanais fabricados com precisão, ou na superfície de sistemas naturais, como algumas plantas ou insetos. As descobertas deste novo estudo têm o potencial de orientar a criação de novas tecnologias para utilizar fontes naturais de água, como orvalho e neblina, que atualmente são usadas apenas por algumas plantas e animais do deserto para sobrevivência. A nova pesquisa se baseia na compreensão dos mecanismos de coleta de água de tais estruturas biológicas, enquanto apresenta um mecanismo fundamentalmente diferente para o transporte de água.
“O movimento da água em superfícies sólidas é um dos fenômenos mais fundamentais encontrados na natureza”, disse Panče Naumov, líder do Laboratório de Materiais Inteligentes e Diretor do Centro de Materiais de Engenharia Inteligentes, e autor correspondente do estudo. “Através de processos evolutivos de milênios, as superfícies de organismos naturais foram otimizadas para o transporte eficiente de água para uma variedade de funções de suporte à vida. As plantas fazem isso movendo a água contra a gravidade. Nossa equipe descobriu uma nova maneira de mover a água através de uma superfície sólida dinâmica, um princípio subjacente fundamentalmente novo da coleta de água. Isso pode servir de inspiração para tecnologias emergentes que poderiam potencialmente maximizar a eficiência de sistemas experimentais usados para a coleta de umidade aérea.”
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