علماء يعتمدون على الحشرات لتطوير تقنيات التنظيف الذاتى
خاصة بالألواح الشمسية وزجاج السيارات
قد تلهم أجنحة الحشرات قريبًا إنشاء تقنيات جديدة للتنظيف الذاتى لعناصر مثل الألواح الشمسية والزجاج الأمامى للسيارات، وفقًا لبحث جديد.
وبحسبماذكرهموقع« »،لقد study finds تطورت نباتات السيكادا والأبراص واللوتس لتمتلك أسطحًا شمعية طاردة للماء تشجع ندى الصباح على تكوين قطرات مستديرة مثالية.
تتدحرج هذه القطرات على أسطح أجنحة الحشرات وأوراق النباتات، مما يؤدى إلى إزالة الملوثات بشكل فعال.
ويمكن استخدام تقنيات مماثلة لتحسين تصميم وأداء الطلاءات الخاصة بالألواح الشمسية، والزجاج الأمامى للسيارات، وأجهزة الاستشعار الحيوية.
وأجرى فريق بحث من كلية الهندسة
بجامعة إدنبرة دراستهم من خلال التركيز على أجنحة الزيز، وباستخدام عمليات المحاكاة الحاسوبية التى يدعمها الكمبيوتر العملاق ،وجدالباحثونأنه ARCHER2 يمكن التخلص من الملوثات بطريقتين، اعتمادًا على قوى الجذب بين قطرات الماء، والملوثات، والجزيئات الموجودة على سطح جناح الحشرة.
يقول الدكتور سريهارى بيروماناث، الذى قاد هذا البحث أثناء عمله فى كلية الهندسة بجامعة إدنبرة، وهو حاليًا زميل ليفرهولم فى جامعة إدنبرة: «لدينا الآن فهم أفضل لكيفية تطهير الأسطح بشكل سلبى دون استخدام مصدر للطاقة. هذا العمل له نطاق واسع للبحث المستقبلى وتطوير تجارب جديدة لأسطح التنظيف الذاتى » .
وتوضح الدراسة أنه عندما تتجاوز قوة قطرة الماء قوة تثبيت الملوث على السطح، يتم امتصاص الملوث بواسطة القطرة. ثم تتدحرج القطرة أو تقفز من على أجنحة الزيز. وبدلاً من ذلك، يمكن لقوى الرفع الناتجة عن اندماج العديد من القطرات معًا أن تطلق الملوثات من الأجنحة فى شكل قطرة آسرة، تذكرنا ببالون الهواء الساخن.
يقول الدكتور ماثيو بورج، مؤلف مشارك فى الدراسة وباحث فى معهد التكنولوجيا الحيوية: «يكشف هذا البحث عن المعلمات الحرجة المطلوبة لإزالة الملوثات بشكل فعال من الأسطح ويفتح سبلًا جديدة لاستغلال التجميع الدقيق فى الإلكترونيات وأجهزة الاستشعار الحيوية المستقبلية». الموائع الحرارية متعددة النطاقات فى كلية الهندسة بجامعة إدنبرة.