loading...
Mengambil inspirasi dari kumbang gurun Namib kumbang, kaktus, dan tanaman pitcher, para ilmuwan menciptakan permukaan material yang dapat memanen air dengan prinsip pengembunan uap air di udara enam kali lebih cepat dari material yang pernah ada. Permukaan jenis ini dapat digunakan untuk proses pertukaran panas, dehumidifikasi, dan aplikasi desalinasi.
Ketika mengumpulkan air dari udara, mekanisme kerja permukaan sintetis atau alami ini adalah dengan mengkondensasikan tetesan air atau dengan proses shielding (isolasi), tetapi tidak ada material yang bekerja dengan kedua mekanisme tersebut. Para peneliti di Harvard University, yang dipimpin oleh Joanna Aizenberg dan Kyoo-Chul Park, mengkonfirmasikan bahwa mereka dapat menghasilkan material yang permukaannya mengkombinasikan kedua mekanisme kerja tersebut, kondensasi dan shielding, setelah terinspirasi dari alam.
Para peneliti menciptakan permukaan dengan gundukan asimetris berukuran milimeter (Nature 2016, DOI: 10.1038 / nature 16.956). Gundukan dimodelkan berdasarkan pengamatan terhadap kumbang gurun Namib. Gundukan atau benjolan pada kumbang tersebut membantu serangga mengumpulkan air pada kondisi iklim gurun yang kering. Tim peneliti Aizenberg dan Park mencoba membuat juga mempelajari keasimetrisan duri kaktus yang efisien dalam transport air. Di sisi lain, para peneliti juga mengambil pelajaran dari permukaan halus molekuler tanaman pitcher sehingga terinspirasi untuk melapisi (nanocoating) permukaan gundukan baik dengan minyak atau polidimetilsiloksan agar tetesan air bergerak lebih cepat.
Kombinasi antara ketiga sistem alam tersbut akan meningkatkan kemampuan material dalam proses pemanenan air dari udara, sinergi dari ketiga prinsip tersebut adalah kunci keberhasilan rekayasa permukaan ini. Penelitian ini menunjukkan bahwa peningkatan sifat suatu bahan dapat dilakuakan dengan pendekatan struktur alam yang kompleks, di mana kita mengkombinasikan beberapa propoerti spesies biologi untuk desain material tertentu yang sangat efisien Metode pengamatan terhadap alam (biomimetik) sangatlah menjanjikan ke perkembangan teknologi yang efektif dan efisien.
Tim peneliti menggunakan aluminium untuk uji coba modifikasi permukaan. Selain itu, mereka juga menggunakan polimer dan material konduktor. Pada prinsipnya material apapun dapat digunakan sebagai bahan. Percobaan yang mengagumkan ini menunjukkan bahwa permukaan buatan yang terinspirasi dari alam dapat memunculkan properti baru. Langkah penelitian yang mungkin akan dilakukan berikutnya adalah membuat permukaan yang dapat menahan keausan akibat gesekan dengan material lain.
Ketika mengumpulkan air dari udara, mekanisme kerja permukaan sintetis atau alami ini adalah dengan mengkondensasikan tetesan air atau dengan proses shielding (isolasi), tetapi tidak ada material yang bekerja dengan kedua mekanisme tersebut. Para peneliti di Harvard University, yang dipimpin oleh Joanna Aizenberg dan Kyoo-Chul Park, mengkonfirmasikan bahwa mereka dapat menghasilkan material yang permukaannya mengkombinasikan kedua mekanisme kerja tersebut, kondensasi dan shielding, setelah terinspirasi dari alam.
Para peneliti menciptakan permukaan dengan gundukan asimetris berukuran milimeter (Nature 2016, DOI: 10.1038 / nature 16.956). Gundukan dimodelkan berdasarkan pengamatan terhadap kumbang gurun Namib. Gundukan atau benjolan pada kumbang tersebut membantu serangga mengumpulkan air pada kondisi iklim gurun yang kering. Tim peneliti Aizenberg dan Park mencoba membuat juga mempelajari keasimetrisan duri kaktus yang efisien dalam transport air. Di sisi lain, para peneliti juga mengambil pelajaran dari permukaan halus molekuler tanaman pitcher sehingga terinspirasi untuk melapisi (nanocoating) permukaan gundukan baik dengan minyak atau polidimetilsiloksan agar tetesan air bergerak lebih cepat.
Kombinasi antara ketiga sistem alam tersbut akan meningkatkan kemampuan material dalam proses pemanenan air dari udara, sinergi dari ketiga prinsip tersebut adalah kunci keberhasilan rekayasa permukaan ini. Penelitian ini menunjukkan bahwa peningkatan sifat suatu bahan dapat dilakuakan dengan pendekatan struktur alam yang kompleks, di mana kita mengkombinasikan beberapa propoerti spesies biologi untuk desain material tertentu yang sangat efisien Metode pengamatan terhadap alam (biomimetik) sangatlah menjanjikan ke perkembangan teknologi yang efektif dan efisien.
Tim peneliti menggunakan aluminium untuk uji coba modifikasi permukaan. Selain itu, mereka juga menggunakan polimer dan material konduktor. Pada prinsipnya material apapun dapat digunakan sebagai bahan. Percobaan yang mengagumkan ini menunjukkan bahwa permukaan buatan yang terinspirasi dari alam dapat memunculkan properti baru. Langkah penelitian yang mungkin akan dilakukan berikutnya adalah membuat permukaan yang dapat menahan keausan akibat gesekan dengan material lain.
Source: cen.acs.org
loading...
0 Response to "Serangga dan Tanaman Menginspirasi Pemanenan Air pada Permukaan"
Posting Komentar