El ingenioso invento contra la sequía: captura agua del aire copiando a las telas de araña

Crean un nuevo sistema de generación de agua dulce fabricado con unas membranas especiales que captan continuamente la humedad del entorno.

1 septiembre, 2023 02:32

Nacho Castañón @nachocastaf

El verano ha estado marcado por altas temperaturas y olas de calor en España, lo que ha provocado una grave sequía. De hecho, los embalses del país se encuentran al 29,3% de su capacidad, según la última actualización del Boletín Hidrológico Semanal del Ministerio para la Transición Ecológica y el Reto Demográfico (MITECO). Aun así, el avance de la tecnología ha permitido la creación de diferentes inventos para tratar de acabar con esta situación, como el que usa el Ejército de España para tener agua potable sin gastar energía u otro murciano que ahorra agua para regar el campo y es fácil de usar.

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En esta ocasión, un equipo de investigadores liderado por el profesor Michael Tam de la Universidad de Waterloo en Canadá ha creado un ingenioso invento que es capaz de capturar el vapor del agua del aire y convertirlo en líquido. Una idea que no es realmente nueva, ya que en la actualidad se pueden encontrar dispositivos similares, como uno de bajo coste que no consume energía. Sin embargo, esta nueva máquina cuenta con una gran incorporación y es que está totalmente inspirada en la naturaleza, concretamente se basa en las telas de araña y en los escarabajos.

El profesor Tam, junto con sus estudiantes de doctorado Yi Wang y Weinan Zhao, han fabricado unas esponjas o membranas con una gran superficie que capturan continuamente la humedad del entorno. Los investigadores, cuyo estudio ha sido publicado en la revista científica Natura Water, señalan que tradicionalmente el agua dulce para el consumo humano se recoge de ríos, lagos, aguas subterráneas y océanos, estos últimos con tratamientos. Hasta ahora, ya que su nueva tecnología inspirada en la naturaleza puede obtener este preciado líquido de fuentes alternativas y combatir la escasez a la que se enfrenta todo el mundo.

Arañas y escarabajos

El grupo de investigadores de la Universidad de Waterloo se dedica a la ingeniería biomimética de superficies para la captación sostenible de agua y para la fabricación de este nuevo material ha puesto sus ojos en las telas de las arañas, que son "una maravilla de la ingeniería. La telaraña capta el agua con eficacia. Así la araña no necesita ir al río a beber, ya que atrapa la humedad del aire", ha indicado en un comunicado el profesor Michael Tam, quien es también catedrático de Investigación Universitaria en el campo de coloides funcionales y nanomateriales sostenibles.

De manera similar, los escarabajos del desierto de Namibia, en África, también han servido de inspiración a este equipo de científicos para crear sus membranas. Unos insectos que no tienen fácil acceso al agua, pero que han desarrollado una técnica fascinante: pueden capturar gotas de agua de la niebla usando la textura de la armadura de su cuerpo. Para ello, se inclinan hacia el viento, recolectando la humedad que luego se acumula y gotea directamente en sus bocas para beber.

El invento contra la sequía que se inspira en las telas de araña. Universidad de Waterloo Omicrono

Con estas dos piezas de la naturaleza como inspiración, el equipo del profesor Tam está trabajando en la creación de sistemas que imitan estas estructuras para capturar y transformar el vapor de agua en líquido. Una de las tecnologías en las que tienen sus manos puestas se llama 'cosecha de agua atmosférica'. Con ella, los científicos están diseñando un material que imita la textura de la armadura del cuerpo del escarabajo. Para ello utiliza una emulsión de cera estabilizada con celulosa, lo que permite atraer pequeñas gotas de agua y liberar rápidamente las más grandes.

No sólo eso, sino que los investigadores de la Universidad de Waterloo están totalmente comprometidos con el medioambiente. Es decir, solamente trabajan con materiales de carbono neto cero, como los naturales y los de origen vegetal, para desarrollar tecnologías sostenibles. Así mismo, también exploran el poder de la ciencia interfacial y la nanotecnología para desarrollar superficies que capturen y repelan gotas de aguas. Por ejemplo, en la actualidad han creado con éxito un papel superhidrofóbico e impermeable.

Diferentes proyectos

El equipo de investigadores continúa trabajando en perfeccionar este nuevo invento inspirado en la naturaleza, a la vez que desarrollan nuevos proyectos. Por ejemplo, también están diseñando una superficie inteligente capaz de capturar agua del aire y deshumidificarla consumiendo mínima energía. Mientras tanto, ya han declarado que su siguiente paso es desarrollar un proceso escalable para diseñar este tipo de superficies, es decir, lograr que se puedan producir a gran escala.

Por último, e inspirados en estructuras de setas, el equipo de investigadores también ha ideado diseños estructurales biomiméticos inteligentes para la evaporación solar que aprovechan directamente la energía solar, absorbiendo agua y generando vapor fresco que se puede recoger por evaporación. Unos proyectos de generación de agua dulce propuestos que destacan por ser económicos, energéticamente eficientes y respetuosos con el medioambiente.