Mit 3D-gedruckten Objekten Trinkwasser aus der Luft gewinnen

Wasser ist der wichtigste Stoff für das Leben. Für 40% der Weltbevölkerung ist die Versorgung mit Wasser knapp. Aus diesem Grund gibt es viele Forscher, die sich mit der Wasserversorgung beschäftigen.

Wissenschafter der Ohio State University beschäftigen sich mit dem extrahieren von Wasser aus der Luft in der Wüste. Die Forscher nahmen sich die Natur zum Vorbild. So wurden Käfer, Kaktusse und Gräser untersucht, welche mit ihren Mikrostrukturen Wasser aus der Luft gewinnen können.

Obwohl es tagsüber in den meisten Wüsten sehr heiß und trocken ist, sinkt die Temperatur in der Nacht sehr stark. Das hat zur Folge, dass dadurch ein dichter Nebel entstehen kann. Dieser Nebel versorgt die meisten Pflanzen und Tiere in der Wüste mit Flüssigkeit.

Natur als Vorbild bei der Trinkwasser-Versorgung

Der Nebeltrinker-Käfer hat einen unebenen Panzer auf dem sich Wasser von dem Nebel sammeln kann. Bei dem Kaktus bilden sich an der Spitze von kleinen Stacheln kleine Wassertröpfchen. Aufgrund der konischen Form der Stacheln, kann die gesammelte Flüssigkeit abfließen. Beim Gras gibt es Rillen, die das Wasser zu den Wurzeln weiterleiten.

Mit Hilfe von 3D-Druckern konnten die Wasserentnahmesysteme simuliert werden. Die gedruckten Objekte wurden zu einem Luftbefeuchter, der den Wüstennebel simuliert. Die Ergebnisse zeigten, dass Oberflächen wie beim Kaktus mehr Wasser extrahieren konnten. Außerdem konnte über gerillte Oberflächen mehr und schneller Wasser als mit glatten Oberfächen gesammelt werden.

Das Team erhofft sich mit Hilfe der Strukturen Netze zu erschaffen, welche Trinkwasser der Luft entziehen können. Dadurch könnte die Versorgungslage für Menschen verbessert werden.

Die gesamten Ergebnisse können in dem Paper “Designing bioinspired surfaces for water collection from fog“, welches im Fachjournal Philosophical Transactions of the Royal Society erschienen ist, nachlesen.