Cactus y escarabajos inspiran a los científicos sobre cómo recolectar agua en el desierto

Un nuevo método para recolectar agua del medio ambiente en el desierto se inspiró en plantas e insectos adaptados a vivir en estas condiciones extremas, de acceso limitado al líquido elemento. 

El cactus, el escarabajo y las hierbas del desierto recogen agua condensada de la niebla nocturna, recogiendo gotitas del aire y filtrándolas a las raíces o reservorios, proporcionando suficiente hidratación para sobrevivir. 

Las gotas de agua se acumulan en protuberancias repelentes al agua sin cera en la espalda de un escarabajo, luego se deslizan hacia la boca del escarabajo en la superficie plana entre las protuberancias.

Las hierbas del desierto recogen el agua en sus puntas, luego canalizan el agua hacia sus sistemas de raíces a través de los canales en cada hoja. Un cactus recolecta agua en sus puntas de púas antes de guiar las gotitas por las espinas cónicas hasta la base de la planta. 

El equipo de Bharat Bhushan, profesor de ingeniería mecánica en la Universidad de Ohio State, estudió cada uno de estos seres vivos y se dio cuenta de que podían construir un sistema similar, aunque más grande, para permitir a los humanos extraer el agua de la niebla o la condensación durante la noche. El estudio se publicó en Philosophical Transactions of the Royal Society. 

Comenzaron a estudiar las formas en que las diferentes superficies podrían acumular agua y qué superficies podrían ser las más eficientes. Usando impresoras 3D, construyeron superficies con protuberancias y púas, y luego crearon ambientes cerrados y con niebla utilizando un humidificador comercial para ver qué sistema recolectaba la mayor cantidad de agua.

Aprendieron que las formas cónicas recogen más agua que las formas cilíndricas, ‘lo que tenía sentido, dado lo que sabemos sobre el cactus’, dijo Bhushan. La razón por la que sucede, dijo, es debido a un fenómeno físico llamado gradiente de presión de Laplace. El agua se acumula en la punta del cono, luego fluye por la pendiente del cono hasta el fondo, donde un reservorio está esperando. 

Las superficies ranuradas movían el agua más rápidamente que las superficies no rectificadas, ‘lo que parece obvio en retrospectiva, debido a lo que sabemos sobre el pasto’, dijo Bhushan. En los experimentos del equipo de investigación, las superficies ranuradas acumularon aproximadamente el doble de agua que las superficies sin ranurar. 

En cuanto a los materiales, las superficies hidrófilas, aquellas que permitían que el agua formara gotas en lugar de absorberla, acumulaban la mayor cantidad de agua.

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