Tecnologia inspirada na natureza: teias de aranha artificiais para coletar água
Este processo de coleta passiva pode inaugurar uma nova era de água potável, especialmente em áreas onde os métodos tradicionais de abastecimento de água são ineficientes ou caros.
Em um avanço científico inovador, uma equipe da Universidade de Beihang, na China, desenvolveu fibras artificiais para coletar água do ar. O surpreendente é que esse novo material é inspirado na seda da aranha. Essas fibras podem representar um salto na eficácia da captação de água em regiões onde esse recurso vital é escasso.
O princípio por trás dessa tecnologia se assemelha à maneira como a seda da aranha coleta o orvalho da manhã. As fibras artificiais foram meticulosamente moldadas com protuberâncias espirais e demonstraram uma incrível capacidade de atrair e coletar grandes gotas de água da névoa do ambiente ao seu redor.
Cada protuberância helicoidal nas fibras artificiais atua como um pequeno ímã para as gotas de água, conseguindo condensar a umidade atmosférica e transformá-la em água líquida. O incrível é que elas podem carregar até 2.000 vezes mais água do que seu próprio volume, o que significa que mesmo uma pequena quantidade dessas fibras poderia captar uma quantidade considerável de água do ar.
Estas microfibras produzidas por eletrofiação também se caracterizam por possuírem grande resistência e tenacidade. Essas qualidades são benéficas não apenas para a coleta de água, mas também para outras aplicações, como engenharia de tecidos, cuidados com a pele, filtragem de ar, purificação de água, têxteis inteligentes e dispositivos optoeletrônicos.
O potencial transformador da escassez de água
A inovação adquire uma relevância crucial onde a disponibilidade de água potável é um desafio constante. Tradicionalmente, a coleta de água do ar tem sido um processo energeticamente intensivo, e muitas vezes limitado pela necessidade de manter uma superfície mais fria do que a temperatura ambiente para que ocorra a condensação.
A produção de fibra por eletrofiação é relativamente barata e eficiente, e algumas variedades são produzidas em massa há pelo menos três décadas. Os pesquisadores destacam que é necessário um investimento inicial porque o equipamento com o qual é fabricado é caro, mas a produção da "teia de aranha" não é, pois pode ser feita com polímeros comumente usados.
Inspiração na natureza
A seda da aranha é um material incrível que as aranhas usam para várias funções, como construir seu casulo, fazer teias e envolver suas presas, possui propriedades excepcionais. As fibras de seda exibem uma resistência incrível, capaz de suportar tanto o peso da aranha quanto absorver a energia do inseto preso na teia.
A maravilha da seda de aranha não se limita apenas às aranhas, mas também se estende a outros membros do reino dos artrópodes, como aracnídeos, insetos e miriápodes. Esses seres têm a capacidade de produzir um biopolímero, um composto natural encontrado em abundância na natureza.
Essas fibras têm a capacidade de acumular pequenas gotas de água de garoa, neblina ou condensação. É fundamental observar que a teia é hidrofóbica, ou seja, repelente à água, o que faz com que as gotas se congreguem em sua superfície, adotando uma disposição arredondada.
Esse mecanismo engenhoso não apenas fornece às aranhas um recurso vital para beber, hidratar seus ovos e alimentar seus filhotes, mas também atua como uma estratégia para dissipar o calor e regular a temperatura corporal. A capacidade inata das aranhas de coletar água de seus tecidos é uma adaptação distinta que aumenta sua sobrevivência em ambientes áridos.