今日、砂漠は世界の約5分の1から4分の1を占めており、約10億人が砂漠の状態で暮らしています。 これらの地域では、毎年20インチ未満の雨しか降りません。つまり、特に遠くの井戸や泉への旅行が必要な場合、飲用や清掃用の新鮮な水を見つけるのは時間がかかり、さらには危険です。 進行中の気候変動が干ばつを激化させ、灌漑などの人間活動が世界のアクセス可能な淡水源の多くを枯渇させた場合にのみ、問題は悪化する可能性があります。
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水分を見つけるための革新的な方法が切望されています。 科学者の中には、インスピレーションを求めて自然界に目を向け、乾燥地での生活に適応した植物や動物からトリックを引き出しています。 他の人は、あまり明らかでない水源から水を集める独自の独自の方法を夢見ています。 砂漠の隠された液体を集めるための最新のアイデアを5つ紹介します。
アイスランドの赤首のphalarope飼料。 （ロブ・ライネン/ミンデン・ピクチャーズ/コービス） ジャイアントバードくちばし
赤首のファラロープなどの一部のシギチドリ類は、水中で見つかった小さな生物を食べます。 鳥が海にいるとき、鳥は長く細いくちばしを水に突き刺してから、あごを素早く開閉します。 このアクションは、鳥の食道に向かって食物で満たされた液体の滴を駆動します。 テキサス大学アーリントン校の機械エンジニア、シンヘンとチェンルオは、ファラロープに触発されて、霧から水分を集めるために同様に機能する「人工くちばし」を作成しました。 2つの二酸化シリコンプレートは、ヒンジが1つ、もう1つが90度の角度でヒンジで固定されています。 プレートが開いていると、霧からの水分がプレートに凝縮します。 プレートはわずかに開いたり閉じたりして、小さな液滴を収集チャネルに送り込みます。 HengとLuoの2つのコレクターの大きい方には、10インチx 4インチのプレートがあります。 36分で大さじ1杯の水を集めることができました。 これはあまり聞こえないかもしれませんが、他の天然または人工の霧コレクターよりも数百倍効率的です、と研究者はApplied Materials and Interfacesで8月25日を報告しています。
コロンビアのサボテンのクローズアップ。 （FlickrユーザーLuis Parraviciniの提供） ミニチュアサボテンの棘
サボテンの鋭い棘とマイクロバーブは保護以上のものです。 突起は霧から水を集めるのにも役立ちます。 棘は実際には細長い円錐のような形をしており、先端から基部に向かって徐々に直径が大きくなります。 この形状のため、棘に凝縮した水はサボテンの根に滴り落ちます。 Heng、Luo、および他の2人のUTオースティンの同僚は、最近、とげのあるサボテンのような形の小さな酸化亜鉛ワイヤで作られた別の集水器を開発しました。 構造体は空気から水を集めることができただけでなく、実際のスパインの最大5倍の効率でこれを行いました、と研究者は2月にApplied Materials and Interfacesで報告しました。
霧キャッチ花瓶
チリとペルーの風は、海からの湿気を乾燥した丘の中腹にもたらし、そこに住む人々は何十年もの間、網を使ってその水を収穫してきました。 十分な水滴がメッシュに蓄積すると、水は溝を通って貯蔵タンクに排出されます。 しかし、この方法では、小さな利益のために十分な水しか収穫できませんでした。 現在、MITや他の場所の研究者は、この方法がより多くの水をより多くの人々に提供できるように、ネットを改善し、ネットを配置する最も効率的な場所を見つけようと取り組んでいます。 オランダと香港の科学者は、水を吸収して効率的に放出する能力を高めるポリマーでコーティングされた綿からネットを作ることを提案しています。 一方、工業デザイナーのアルトゥーロヴィットーリと同僚のアンドレアスフォグラーは、露を集める高さ30フィートの高さの花瓶型の塔の建設を提案しています。 各タワーには、竹かごで囲まれたナイロンまたはポリプロピレン製の内部メッシュがあります。 テストによると、塔は1日あたり25ガロンもの水を集めることができ、組み立てに500ドルかかりました。 Vittoriと同僚は、来年エチオピアでのインストールを開始したいと考えています。
自己充填ウォーターボトル
南アフリカのナミブ砂漠のカブトムシは、背中全体に小さな隆起があります。 バンプの先端は水を引き付けますが、側面は水をはじきます。 午前中、甲虫は自身の角度を変えるので、背中に結露した結露が虫の口に向かって滑り込む、と研究者は2001年にNatureで報告した。甲虫の水収集能力は、NBD Nanotechnologies（ナミブビートルデザイン」）。 同社の提案の1つは、水のボトルの内部を甲虫の背中にあるものと同様の材料の組み合わせでコーティングすることです。 ファンの前に置くと、空気中の水がボトル内に凝縮します。 システムは、1日に数ガロンを収集できました。
水と力
アラブ首長国連邦に設置された特別な風力タービンは、空気から水分を収穫することにより、平均して1時間あたり16ガロン以上のきれいな水を収集します。 Eole Waterの特殊な風車は、風力タービンで生成された電気の一部を使用して、大気から水を凝縮する冷却ユニットを実行します。 その後、液体はステンレススチールタンクに保管されます。 同社はまた、毎日約40ガロンの大気中の液体を収集できる、太陽電池式の集水器を開発しました。
