{"id":46061,"date":"2021-10-19T07:58:00","date_gmt":"2021-10-19T12:58:00","guid":{"rendered":"https:\/\/blogs.uninter.edu.mx\/ESCAT\/?p=46061"},"modified":"2022-07-14T14:35:06","modified_gmt":"2022-07-14T19:35:06","slug":"biomimetica-los-cactus-nos-ensenan-a-obtener-agua-del-aire","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/blogs.uninter.edu.mx\/ESCAT\/index.php\/biomimetica-los-cactus-nos-ensenan-a-obtener-agua-del-aire\/","title":{"rendered":"Biomim\u00e9tica: los cactus nos ense\u00f1an a obtener agua del aire #Ingenier\u00edaAmbiental #CompartiendoESCAT"},"content":{"rendered":"\n
\"Logo<\/a><\/figure><\/div>\n\n\n\n

Biomim\u00e9tica es la ciencia que estudia a la naturaleza como fuente de inspiraci\u00f3n de tecnolog\u00edas innovadoras.<\/p>\n\n\n\n\n\n\n\n

\"Biomim\u00e9tica\"<\/figure><\/div>\n\n\n\n

Probablemente creciste pensando que las espinas de los cactus ten\u00edan la finalidad de protegerlos de depredadores. Sin embargo, se trata m\u00e1s bien de un mito muy extendido. En realidad, su principal funci\u00f3n es retener el agua de la planta y protegerla de la radiaci\u00f3n solar.
De hecho, en climas m\u00e1s benignos muchos cactus carecen de espinas o son menos tupidas. Por un lado, las espinas evitan la circulaci\u00f3n del aire para prevenir p\u00e9rdidas de humedad y conducen el vapor atmosf\u00e9rico hasta la planta y cambian de orientaci\u00f3n para protegerla cuando el sol aprieta.  <\/p>\n\n\n\n

Aclarado este malentendido, la tecnolog\u00eda biomim\u00e9tica, se trata de una membrana capaz de evaporar y purificar agua durante el d\u00eda y capturarla durante la noche. Y todo gracias a un dise\u00f1o bioinspirado o biomim\u00e9tico a partir de las espinas de los cactus.<\/p>\n\n\n\n

Capturar agua del aire<\/h4>\n\n\n\n

Ya hemos hablado con anterioridad de sistemas de captura de agua atmosf\u00e9rica. Se trata fundamentalmente de aprovechar la condensaci\u00f3n de la humedad ambiental. En el caso del nuevo nanomaterial, se utiliza una serie de microestructuras que, contempladas bajo el microscopio, parecen arbolitos de navidad. Estos \u201cmicro\u00e1rboles\u201d, tal como los ha bautizado, son estructuras hidrof\u00edlicas que atraen microgotas de agua. El dise\u00f1o permite que estas gotas fluyan hacia abajo y formen gotas de mayor tama\u00f1o. El material de partida es un composite llamado PVA\/PPy, que es un hidrogel flexible e inocuo.<\/p>\n\n\n\n

Tras inspirarse inicialmente en la morfolog\u00eda de las espinas de los cactus, la Dra. Greer afin\u00f3 la densidad de las estructuras junto con otros investigadores. Para ello se sirvieron de un sistema de modelado inform\u00e1tico que les permiti\u00f3 encontrar el tama\u00f1o, la forma y la distribuci\u00f3n \u00f3ptima de estos nanobosques. Las pruebas, llevadas a cabo de noche con muestras del material de entre 55 y 125 cm cuadrados, lograron capturar hasta 35 mm de agua a partir de la humedad ambiental.        <\/p>\n\n\n\n

Agua a partir de vapor solar   <\/h4>\n\n\n\n

Sin embargo, esta innovadora tecnolog\u00eda no solo permite capturar agua atmosf\u00e9rica. La Dra. Greer ha logrado integrar otra funcionalidad en el mismo dispositivo. Como es sabido, otra de las t\u00e9cnicas para obtener agua dulce es por medio de la evaporaci\u00f3n como puedes leer aqu\u00ed. As\u00ed, los desarrolladores de esta tecnolog\u00eda han impreso el hidrogel sobre una fina membrana que se coloca con una cubierta transparente.<\/p>\n\n\n\n

A lo largo del d\u00eda, la membrana absorbe el calor solar y calienta el agua hasta evaporarla. A continuaci\u00f3n, el agua evaporada se condensa en la cubierta superior. Al llegar la noche, la cubierta transparente se retira dejando al descubierto el hidrogel.  Este sistema les ha permitido recolectar hasta 125 mm de agua a partir de vapor solar.<\/p>\n\n\n\n

Los resultados se han publicado en Nature Communications bajo el t\u00edtulo de All-day Fresh Water Harvesting by Microstructured Hydrogel Membranes (Recolecci\u00f3n de agua a lo largo de todo el d\u00eda por medio de membranas de hidrogel microestructurado).<\/p>\n\n\n\n

Biomim\u00e9tica: Purificar agua y limpiar vertidos petrol\u00edferos<\/h4>\n\n\n\n

La condensaci\u00f3n de agua atmosf\u00e9rica no es la \u00fanica idea que han inspirado los cactus. Hace pocos a\u00f1os, un grupo de investigadores chinos utiliz\u00f3 la estructura de sus espinas con otro objetivo. En este caso, dise\u00f1aron unas finas agujas de cobre con una forma c\u00f3nica, capaces de separar gotas de aceite del agua. El principio es parecido, aunque en este caso se trata de transportar microgotas de petr\u00f3leo a la base de una membrana.  <\/p>\n\n\n\n

Este proyecto tecnol\u00f3gico guarda varias similitudes con el de la Dra. Greer. Por un lado, los cient\u00edficos se inspiraron en la forma en que el cactus Opuntia microdasys<\/em> \u201ccosecha\u201d el agua del aire. Por otro lado, tambi\u00e9n publicaron los resultados de este dise\u00f1o bionspirado en Nature Communications.<\/p>\n\n\n\n

Estas tecnolog\u00edas procedentes de las estructuras de los cactus son un ejemplo m\u00e1s de biomim\u00e9tica. Esta disciplina ha alumbrado numerosas invenciones, desde el tren bala que imita el pico del mart\u00edn pescador hasta sistemas de desalinizaci\u00f3n basados en el comportamiento de las ra\u00edces o el cemento de gran dureza que imita los exoesqueletos de crust\u00e1ceos y escarabajos. <\/p>\n\n\n\n

\"Biomim\u00e9tica\"<\/figure><\/div>\n\n\n\n
Fuente: I’MNOVATION<\/a><\/h6>\n\n\n\n

Ingenier\u00eda Ambiental<\/a><\/p>\n\n\n\n

M\u00e1s noticias sobre Ingenier\u00eda Ambiental…<\/a><\/p>\n\n\n\n

\"Logo<\/a><\/figure><\/div>\n\n\n\n

<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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