Tecnología inspirada en la naturaleza: telas de araña artificiales para recolectar agua
Este proceso pasivo de recolección podría marcar el inicio de una nueva era en la obtención de agua potable, especialmente en áreas donde los métodos tradicionales de suministro de agua son ineficientes o costosos.
En un novedoso avance científico, un equipo de la Universidad de Beihang en China desarrolló fibras artificiales para recolectar agua del aire. Lo sorprendente es que este nuevo material está inspirado en la seda de las arañas. Estas fibras podrían representar un salto en la efectividad de la recolección de agua en regiones donde este recurso vital es escaso.
El principio detrás de esta tecnología se asemeja a la manera en que la seda de araña recolecta el rocío de la mañana. Las fibras artificiales fueron meticulosamente diseñadas con protuberancias en espiral y demostraron una sorprendente capacidad para atraer y acumular grandes gotas de agua de la niebla circundante.
Cada protuberancia helicoidal en las fibras artificiales actúa como un pequeño imán para las gotas de agua, logrando condensar la humedad atmosférica y transformarla en agua líquida. Lo asombroso es que pueden transportar hasta 2000 veces más agua que su propio volumen, lo que significa que incluso una pequeña cantidad de estas fibras podría capturar una cantidad considerable de agua del aire.
Estas microfibras producidas mediante electrohilado también se caracterizan por tener una gran resistencia y tenacidad. Estas cualidades son beneficiosas no solo sirven para la recolección de agua, sino también para otras aplicaciones, como la ingeniería de tejidos, el tratamiento de la piel, la filtración de aire, la purificación de agua, los textiles inteligentes y los dispositivos optoelectrónicos.
El potencial transformador para la escasez de agua
La innovación adquiere una relevancia crucial donde la disponibilidad de agua potable es un desafío constante. Tradicionalmente, la recolección de agua del aire ha sido un proceso energéticamente intensivo y, a menudo, limitado por la necesidad de mantener una superficie más fría que la temperatura ambiente para que ocurra la condensación.
La producción de fibras por electrohilado es relativamente barata y eficiente y algunas variedades ya se producen en masa desde hace al menos tres décadas. Los investigadores destacan que se necesita una inversión inicial ya que el equipo con el que se fabrica es costoso, pero que la producción de la “tela de araña” no lo es ya que se puede fabricar con polímeros de uso común.
Inspiración en la naturaleza
La seda de araña es un material increíble que las arañas usan para diversas funciones como la construcción de su capullo, la elaboración de telarañas y la envoltura de sus presas, posee propiedades excepcionales. Las fibras de seda exhiben una asombrosa resistencia capaz de soportar tanto el peso de la araña como de absorber la energía del insecto capturado en la red.
La maravilla de la seda de araña no se limita únicamente a las arañas, sino que también se extiende a otros miembros del reino de los artrópodos, tales como arácnidos, insectos y miriápodos. Estos seres tienen la habilidad de producir un biopolímero, un compuesto natural que se encuentra abundantemente en la naturaleza.
Estas fibras tienen la habilidad de acumular diminutas gotas de agua provenientes de lloviznas, niebla o condensación. Es crucial destacar que la telaraña es hidrófoba, es decir, repelente al agua, lo que provoca que las gotas se congreguen en su superficie, adoptando una disposición redondeada.
Este ingenioso mecanismo no solo otorga a las arañas un recurso vital para beber, hidratar sus huevos y alimentar a sus crías, sino que también actúa como una estrategia para disipar el calor y regular la temperatura corporal. La habilidad innata de las arañas para cosechar agua a partir de sus tejidos es una adaptación distintiva que potencia su supervivencia en entornos áridos.