كثيرا ما نلاحظ لوحات إبداعية من وحي الطبيعة حيث تكون فيها قطرات الندى، أسيرة سويعات لرسومات خيوط عنكبوت …ما هو الجواب العلمي لهذه الظاهرة ؟
بنية شبكة العنكبوت
تتكون شبكة العنكبوت من خيوط رفيعة جداً و لزجة، تخلق هذه الخيوط مساحة سطح كبيرة تلامس الهواء، مما يسهل تكاثف الرطوبة الموجودة في الضباب، فتستقر قطرات الماء على هذه الخيوط وتلتصق بها بفضل لُزوجة هذه الأخيرة.
يسمح التوتر السطحي للماء بتكوين كرات أو تكـتلات صغيرة…هي ما نسميه قطرات.
عندما تتلامس هذه القطرات مع خيوط الشبكة، تجذبها قوى التماسك الداخلية للماء…فتلتصق بها.
تعمل خيوط شبكة العنكبوت كشعيرات دموية. يميل الماء إلى الارتفاع في الأنابيب الشعرية بسبب قوى التماسك بين جزيئات الماء وقوى الالتصاق بين الماء وسطح الأنبوب و تشرح هذه الظاهرة سبب قُدرة قطرات الماء على التحرك طول خيوط الشبكة وتكوين مجموعات قطرات أكبر.
إذا كانت الماهية الكيميائية و الشكلية الفيزيائية لشبكة العنكبوت، توفران التوتر السطحي للماء والظاهرة الشعرية، ما يشَكِّل تلك القدرة الرائعة لخيوطها على إلتقاط قطرات الندى الصباحية، فهل من طريق إلى محاكات إبداع الطبيعة هذا على سَُّلم أوسع، لتلبية احتياجات ساكنة المناطق النائية المتفقرة إلى الماء ؟
التقليد الحيوي
وهو علم يستلهم من ابتكارات الطبيعة ، يجد مصدراً لا ينضب للإلهام في عالم الحشرات، تجتهد الصناعات الجديدة في إستغلاله، حيث أن “التكنولوجيا الطبيعية” للعناكب في إنتاج شباكها مختبر طبيعي رائع. فبفضل البنية المعقدة لهذه الشبكات وتكوينها الكيميائي المتميز، تجعل منها لاقطات و جامعات مياه استثنائية. فالشد السطحي والظاهرة الشعرية، المدعمة بالطبيعة الفيزيائية والكيميائية لألياف شباك العنكبوت، تسمح بامتصاص قطرات الندى بكفاءة عالية، ما أثار اهتمام الباحثين و مطوري الصناعات بشكل كبير.
تسعى الصناعات الحديثة من خلال دراسة الخصائص الفريدة لشباك العنكبوت، إلى تطوير مواد جديدة قادرة على محاكاة هذه القدرة على تكثيف الرطوبة. والهدف من هذا هو تصميم أنظمة لجمع المياه بكفاءة، خاصة في المناطق الجافة التي يتعسر فيها الوصول إلى المياه الصالحة للشرب.
تسمح دراسات و محاكات خصائص شباك العنكبوت، بإبتكار مواد أن تحدث ثورة في إدارة المياه وتوفر حلولاً مستدامة للتحديات المرتبطة بنقص المياه. وتشمل التطبيقات المحتملة العديد من المجالات، بدءاً من إنشاء مواد طاردة/جالبة للماء وصولاً إلى تصميم أنظمة لجمع المياه على نطاق واسع، لتلبية احتياجات المياه للسكان الذين يعيشون في المناطق النائية.
روابط مفيدة :
