Water uit de mist halen

In de Namib-woestijn is het een van de droogste plekken ter wereld. In de woestijn klimt een kleine kever de zandduinen op, kantelt zijn lichaam naar de wind en vangt zijn enige beschikbare waterbron door mistdruppels.

"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 bestudeert hoe Namib-woestijnkevers genoeg mist vangen om te overleven. Zij en haar medewerkers demonstreerden aerosolfilters voor het opvangen van mist op de 74e jaarlijkse bijeenkomst van de hydrodynamische afdeling van APS.

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.

Op basis van een eerdere studie onderzochten de onderzoekers de stroming en hydrodynamische eigenschappen waardoor woestijnkevers zoveel water konden verzamelen. Kevers vertrouwden vroeger op mist die van de vegetatie druppelde, en miljoenen jaren van evolutie hebben hun lichaam aangepast om zelf mist op te vangen en te filteren.

Aan de andere kant gebruiken maskers vezels om aerosolen op te vangen. Een team van niet-verwante Franse wetenschappers heeft jarenlang -diepgaand inzicht gekregen in hoe textiel druppeltjes opvangt en hoe deze principes betere complexe filters kunnen ontwerpen.

"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 en haar team testten een modelsysteem voor het afvangen van aerosolen in het laboratorium. Daarna installeerden ze een grote textiele mistcollector onder werkende weersomstandigheden.

Op basis van deze resultaten stelden de onderzoekers een innovatief nieuw mistfilterontwerp voor, dat gestructureerd nylon gaas gebruikt om zoveel mogelijk mist op te vangen. Ze zeggen dat een efficiënt ontwerp zou moeten werken in complexere omgevingen.