Onderzoekers van de Amerikaanse Noordwestuniversiteit hebben onderzocht wat de optimale omstandigheden zijn om vloeistofdruppels via een waterminnende draad te vervoeren. Die techniek zou van pas komen bij het ‘oogsten’ van water uit nevel, maar ook voor het scheiden van olie en water, het bestrijden van mist enzovoort. De transportsnelheid zou vooral worden bepaald door de wrijving (viscositeit van de vloeistof) tussen druppel en draad.
Als twee waterdruppels elkaar ontmoeten op hun (snel)weg langs een superhydrofiele draad dan wordt hun gezamenlijke snelheid ruim tweeënhalf keer zo groot, bleek uit de proeven met allerlei soorten en dikten waterminnende draden en verschillende vloeistoffen. Deze methode van watertransport zou op tal van terreinen nuttig kunnen zijn, denken de onderzoekers rond Kyoo-Chul (Ken) Park.
De onderzoekers testten druppeltjes langs verschillende draden. Zij vonden het optimum bij een bepaalde draad(soort en -dikte), waarbij twee druppeltjes samen bijna drie keer (2,7) sneller gingen dan voor samenvoeging. Het resultaat verhoogt de kennis over deze specifieke manier van vloeistoftransport, denken de onderzoekers.
Nevels als waterbron
Voor Park is vooral de toepassing van het ‘oogsten’ van water uit nevels van belang. Het groeiend tekort aan zoet water in een steeds warmere en drukkere wereld is daarbij voor hem een belangrijke drijfveer. Met behulp van fijnmazig materiaal zou je op een goedkope manier water kunnen verzamelen uit nevels en mist.
Nu zijn dat soort systemen nog erg inefficiënt, mede doordat de de draadjes niet uit het juiste materiaal bestaan en/of de juiste dikte hebben. Park: “Dit werk kan de theoretische basis vormen voor een nieuwe manier om driedimenionale neveloogsters te ontwerpen die beter zijn dan de huidige tweedimensionale.”
Opmerkelijk genoeg zou deze vorm van vloeistoftransport ook iets kunnen betekenen voor de ontwikkeling van geneesmiddelen of ten minste van biomedische filters. “De plotselinge versnelling langs een extra hydrofiele draad zou op verschillende terreinen gebruikt kunnen worden zoals in het biomedisch onderzoek”, zegt de Koreaanse onderzoeker. “Daar heb je snel vloeistoftransport nodig zoals bij maskers en filters om mensen te beschermen tegen in de lucht zwevende deeltjes en druppeltjes die virussen bevatten.”
Bron: bdw