(a) Simulación de flujo a través de un cilindro con partículas inerciales por Chan, seguimiento del impacto de las partículas en la superficie del colector. (b) En simulaciones, el seguimiento de la trayectoria de una sola gota provoca que la partícula colisione (rojo) cuando se descuida la interacción de lubricación, y patina a lo largo de la superficie cuando el efecto de lubricación está presente (azul). (c) Se observa una dinámica similar con la lubricación en experimentos llevados a cabo por Shahrokhian, donde la partícula apenas toca y escapa de depositarse en el colector. (d) Partículas inerciales de simulación tridimensional que fluyen a través de una esfera con pequeñas protuberancias, imitando las características de la superficie de los escarabajos de Namib. Crédito:Fan Kiat Chan y Aida Shahrokhian
La recolección de niebla es una fuente práctica potencial de agua dulce en los desiertos costeros brumosos, y las soluciones actuales se basan en redes / mallas a escala de medidor. La geometría de la malla, sin embargo, presenta una forma fisiológicamente inapropiada para cuerpos a granel a escala milimétrica, como insectos.
Fan Kiat Chan, de la Universidad de Illinois en Urbana-Champaign, ofrece tecnologías biomiméticas de recolección de niebla basadas en los escarabajos del desierto de Namib como una posible solución. Chan discutirá cómo la morfología de la superficie puede afectar el flujo circundante para la producción de gotas durante una sesión en la 72a Reunión Anual de la División de Dinámica de Fluidos de la Sociedad Estadounidense de Física. que tendrá lugar del 23 al 26 de noviembre, 2019, en el Centro de Convenciones del Estado de Washington en Seattle.
"La idea de utilizar la niebla como fuente de agua dulce se ha estudiado desde la década de 1980 en varios lugares, "Chan dijo. Estos estudios han llevado a la recolección de niebla utilizando redes y mallas, que ahora se usan comúnmente en lugares como Chile y Marruecos, Entre muchos otros. El diseño se extrajo de los métodos de interceptación de niebla utilizados por los árboles y, por lo general, puede recolectar alrededor de 53 galones de agua en un día promedio.
Sin embargo, Los escarabajos del desierto de Namib utilizan un mecanismo de recolección diferente al de los árboles. Estos insectos usan la morfología de la superficie irregular (protuberancias desiguales y áreas planas) en sus espaldas para recolectar agua dulce de la niebla del desierto. Inspirado en el escarabajo de Namib, Chan y colaboradores Aida Shahrokhian y Hunter King, del Laboratorio de Biomimética Mecánica y Diseño Abierto de la Universidad de Akron, estudiar cómo la morfología de la superficie afecta el flujo de fluido circundante, en consecuencia, lo que conduce a la impactación de las gotas para la recolección.
"Quizás se podrían utilizar principios similares para diseñar botellas de agua que sean capaces de acumular niebla, permitiendo una fuente más portátil, "dijo Chan.
Chan discutirá el aumento observado en la eficiencia del colector cuando las texturas de la superficie, como protuberancias como las de los escarabajos del desierto de Namib, son introducidos. Combinado con diseños basados en malla, Estos recolectores pueden brindar una oportunidad adicional para la recolección de agua dulce en áreas con precipitaciones limitadas.
"El contenido de agua y la frecuencia de la formación de niebla pueden variar según la ubicación y la temporada, ", dijo." Si bien las precipitaciones pueden ser poco frecuentes en algunas regiones, está, sin embargo, Es importante darse cuenta de que la niebla es, no obstante, un predecible y, por eso, fuente de agua confiable ".
La conversación, "Morfología de la superficie y dinámica de flujo para la recolección de niebla, "se presentará a las 7:45 a.m. Pacífico (EE. UU.) el martes, 26 de noviembre como parte de la sesión sobre dinámica de fluidos general.
