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水分养殖:收获雾可以在沙漠地区提供淡水

2021-09-12 13:50:10来源:

水分养殖不仅适用于Tatooine的沙漠 - 雾收获技术的进步可能在有雾的沿海地区提供额外的淡水来源,较少降水。

雾收获是有雾的沿海沙漠中淡水的潜在实用源,目前的解决方案依靠米级净纸/网格。然而,网格几何形状为毫米尺度散装体的生理上不恰当的形状,如昆虫。

来自伊利诺伊大学的Fan Kiat Chan在Urbana-Champaign,提供基于Namib Desert Beetles作为潜在解决方案的生物摩擦雾聚集技术。陈将讨论在美国物理社会第72届会议上的“美国物理社会”流体动力学第72次会议上的会议期间,2019年11月23日至26日在西雅图的华盛顿州会议中心进行的会议期间,如何影响水滴产量的周围流动。

(a)模拟流过圆柱的圆柱体通过陈,跟踪粒子对收集器表面的影响。(b)在仿真中,在忽略润滑相互作用时,跟踪颗粒碰撞(红色),并在存在润滑效果时沿表面滑动(蓝色)。(c)在Shahrokhian进行的实验中观察到具有润滑的类似动态,其中粒子几乎没有接触并逸出沉积在收集器上。(d)三维仿真惯性颗粒流过小凸起的球体,模仿纳米布甲虫的表面特征。

“自20世纪80年代在各个地区以来,研究了作为淡水来源的使用雾的想法,”陈说。这些研究导致了使用网和网格的雾集合,现在通常用于智利和摩洛哥等地方,其中许多其他人。该设计是从树木使用的雾拦截方法中汲取的,并且通常在平均一天中收集约53加仑的水。

然而,Namib Desert Beetles使用不同的收获机制而不是树木。这些昆虫使用不规则的表面形态 - 不均匀的凸起和平坦的区域 - 在背上,以收集来自沙漠雾的淡水。由纳米布甲虫,陈和合作者Aida Shahrokhian和Hunter King的启发,来自Akron大学的机械生物体和开放式设计实验室,研究了表面形态如何影响周围的流体流动,从而导致液滴撞击收获。

“类似的原则可能用于设计能够收集雾的水瓶,实现更便携的源,”陈说。

介绍了陈将讨论收藏家效率的效率增加,例如纳米布沙漠甲虫等颠簸等颠簸。结合基于网格的设计,这些收藏家可以为沉淀有限的地区提供额外的淡水收获机会。

“雾形成的水含量和频率可能因位置和季节而有所不同,”他说。“在一些地区的降水可能不常见,但是,重要的是实现雾仍然是可预测的,因此可靠的水源。”

2019年11月26日星期二,作为一般流体动态的会议的一部分,展示了“雾收割的表面形态和流动动态”。