Diseño de una malla de recolección de agua de neblina, compuesta por capas politexturadas, inspirada en lo tricomas de la Bromelia Tillandsia
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2022
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Resumen
El acelerado cambio climático y el crecimiento poblacional instan un reto para la búsqueda de alternativas para la recolección de agua. Para ello, se decidió estudiar un mecanismo natural capaz de recolectar agua eficientemente. Específicamente las bromelias Tillandsia, usneoides y la schiedeana. Ambas fueron sometidas a pruebas de sumersión completa y de humidificación, en cámaras de ambientes controlados y resultó ser la T.usneoides la que tiene mayor capacidad de absorción de agua, presentando un porcentaje de 13,6192% mayor en la prueba de sumersión y un 29,1607% mayor en la prueba de humidificación. Se realizó observación microscópica en el MEB de la planta T.usneoides, donde se destaca la alta densidad y traslape de los tricomas y la presencia de canales de conducción en las alas; parámetros que se tomaron en cuenta para el diseño de la malla recolectora. Se evaluó la capacidad de absorción de mallas comerciales, para tener un parámetro de comparación con la malla diseñada, siendo la Raschel la más eficiente. Para el diseño de la malla recolectora, se crearon 3 capas, las cuales se traslapan al igual que los tricomas de la Bromelia, dos de ellas (externas) son desordenadas y la interna es una capa hexagonal. Se propusieron 2 configuraciones: ASA (ABS con fibra de carbono en los extremos y silicón en el medio) y SAS el caso contrario. Las capas al fabricarse mediante impresión 3D y moldeo sobre moldes en impresión 3D, presentan un perfil de microondas y micro crestas que promueven la canalización de las gotas. Se realizaron pruebas de mojabilidad (Goniometría e histéresis) sobre los materiales utilizados para la fabricación de las mallas y se realizaron pruebas de recolección de agua en ambiente controlado, en donde la malla ASA presentó la mayor capacidad de recolección, con una velocidad de 0.0794 ± 0.0001 g/min, sin embargo, la Raschel sigue teniendo mejor capacidad, con 0,868 ± 0.0001 g/min.
Descripción
Proyecto de graduación (licenciatura en ingeniería mecánica)--Universidad de Costa Rica. Facultad de Ingeniería. Escuela de Ingeniería Mecánica, 2022
Palabras clave
BIOMIMETICA, FIBRAS INORGANICAS, IMPRESION TRIDIMENSIONAL, MALLAS, NIEBLA, RECOLECCION DE AGUA