教师研究:教授加雷思·麦金利



雾收集系统由bt365手机开发和智利的研究人员能够为世界上最干旱的地区提供饮用水。

 

由David钱德勒,bt365手机新闻办公室

 

Fog Harvester

研究人员提供照片。

在一些这个地球上最干旱的地区,降雨量很小,甚至不存在的,一些专门的植物和昆虫各出奇谋策略,为自己提供生命所需的水:他们拉右出的空气,从雾,在漂移从温暖的海洋附近。

现在,研究人员在bt365手机合作,在与同事的工作在智利,正在寻求模仿在更大的规模那招,在那里有几个选择地方潜在供应清洁的饮用水显著的数量。

雾收获,因为该技术是已知的,并不是一个新的想法:系统利用这一空降饮用水在至少17个国家已经存在。但新的研究表明,它们在温和的雾状况效率可以通过至少五倍加以改进,使之更加可行,比现有版本实用。

新发现 刚被杂志在线发表 朗缪尔, 由bt365手机博士后圭哲园(博士'13),bt365手机的校友shreerang chhatre(博士'13),研究生siddarth斯里尼瓦桑,化学工程教授罗伯特·科恩和机械工程教授加雷思美国化学学会的刊物,在纸麦金利。

雾收集系统通常由垂直网格的,有点像一个超大网球网。键的雾的微小飞沫的高效率的收获三种基本参数,研究人员发现:在这些网丝的尺寸,施加到单丝长丝的那些之间的孔的尺寸,和所述涂层。

大多数现有系统被证明是远远没有达到最佳,公园说。制成聚烯烃编织网状物 - 一种塑料,很容易获得且廉价 - 他们往往有那些过于大长丝和空穴。其结果是,他们可以提取大约只有2轻度雾状况可用的水的百分比,而新的研究表明,细网孔可以提取10%或更多,Park说。多个网部署,然后一个接一个地可以提取甚至更多,如果需要的话。

Gareth McKinley

教授加雷思·麦金利
图片来源:托尼pulsone

而一些收获雾可能会使用固体表面的生物 - 如纳米布甲虫的甲壳,原产于非洲南部的纳米比沙漠 - 可透过的网状结构是更有效的,因为风吹雾滴趋向于被偏转围绕固体表面,Park说。因此,编织网结构类似于窗口屏幕原来是最有效的。用正确的化学涂层,雾滴形成在屏幕上,然后向下滑动在底部被收集并且被漏斗进桶或罐。

研究人员发现,控制网和该涂层的物理和化学组合物的大小和结构是增加雾收集效率是至关重要的。详细的计算和实验室测试表明,最佳的性能来自关于人头发厚度三次或四次的由不锈钢丝网,并具有大约两倍的纤维之间的间隔。此外,网格是浸涂,使用减小的特性称为接触角滞后的溶液。这允许小的液滴更容易地尽快它们形成滑下进入收集槽,风吹它们之前离开表面并返回到雾流。

而目前在阿塔卡马沙漠的边缘部署在海岸山脉的系统往往会产生饮用水每天为网格的每平方米几升,理论计算表明,在强风和大雾操作新设计的系统研究人员表示,沿着在一年中的某些时间的智利海岸这种形式可能会产生高达每天或增加了12升。

在与研究人员在圣地亚哥天主教大学合作,智利,美国bt365手机的研究人员最近安装了多种在半干旱地区圣地亚哥以北的山顶上由不同材料制成的测试屏幕的,即认为降雨非常少的区域,但这是在所谓的camanchaca从太平洋滚滚强大的风吹沿岸有雾笼罩规律。该小组目前正在开展为期一年的试验,研究了不同配置的耐用性和水量。

玛丽亚土特产品'14,bt365手机的本科生,与球队在智利工作,帮助安装的仪器,可以观察到,因为他们收集与雾滴相关的流体力学,成长,凝聚的网格。

大网眼结构数百平方米的每个,可以设立相对便宜的;一次到位,他们的成本几乎没有进行操作。他们消耗任何能量,只需要偶尔刷牙的尘土和昆虫的颗粒。 “经营成本基本上是零,”麦金利说,因为“自然已经做好蒸发水,淡化它和冷凝水滴的辛勤工作。我们只是要收集它。”

智利研究人员估计,如果包含在雾水的4%可以被捕获,这将是足以满足所有的该国四大北端地区的用水需求,涵盖整个阿塔卡马沙漠地区。并与MIT-设计的系统,公园指出,雾空气中的水分在通过新的雾收集器系统的10%可能被捕获。

丹尼尔beysens,物理主任和异质媒体实验室的力学在巴黎,谁没有参与这项研究epsci,说,“这是谁想要从雾中取水人一个非常重要的文件。作者已经完成在雾网的结构的最终产水量的影响进行全面的理论和实验研究。 ......他们的研究是在雾收藏家设计的突破“。

这项研究是由三星奖学金,创业和发展,bt365手机的米斯蒂 - 智利程序MIT-列格坦中心,施乐基金会的支持。

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