Natural Inspiration: Feathers That Could Revolutionize Energy and Water Filtration

由于从东方蓝鸟的羽毛中发现的复杂结构,苏黎世联邦理工学院的研究人员取得了一项令人激动的突破。这些微小的结构由光反射通道组成,不仅赋予鸟类独特的颜色,还具有潜在的实际应用价值。

由材料科学家埃里克·杜弗雷尼领导的苏黎世联邦理工学院科学家们发现,复制这些羽毛结构可能导致更节能和更快充电的电池的开发,以及有效去除毒素和细菌的水过滤器。

最初,团队考虑使用3D打印来重新创建这些结构,但面临与成本、时间和复杂性有关的挑战。相反,他们采用革命性的方法,利用热量将“油溶液”与透明硅橡胶结合。当材料冷却并橡胶和油分离时,产生了比蓝鸟羽毛中的通道宽四倍的网络通道。

这项研究的发现发表在《自然材料》杂志上,为大规模生产受自然启发的材料打开了可能性。这一突破可能对转向环境有害的能源来源如石油、天然气和煤炭产生重大影响。

在像美国等国家为鼓励采用更清洁产品而提供的税收激励措施的背景下,这一发现尤为重要。虽然电动汽车是环保的交通选择,但其电池生产过程可能导致水污染、有毒气体和土地退化。通过这种创新方法制造的更持久的电池可以帮助解决这些问题。

此外,仅有1.2%的地球淡水适用于饮用水,到2022年,将有近20亿人饮用受粪便污染的水。因此,迫切需要成本效益高的解决方案来改善水质。研究人员现正在探索使用自然物质来开发可持续且负担得起的材料,以解决这些紧迫的全球挑战。

通过借鉴自然的设计,科学家们正在寻找突破性解决方案的启示,这些解决方案有潜力彻底改变从能源存储到水过滤等多个领域。这种跨学科的方法显示了理解和复制自然中的模式和机制的重要性。通过创新研究,我们可以为地球创造一个更可持续、更有韧性的未来。通过订阅我们的免费通讯了解推动积极变革的最新科技进展。

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