甲虫启发的“生物塔”在Born全球竞赛中获得第一名

帕特里克·l·肯尼迪

无论是收集雾作为饮用水,模拟光合作用后的电解,还是在称为“流能源”的过程中利用河流的流动发电,在第二届年度Born全球可持续发展创新竞赛中,所有三个获奖的学生团队都从大自然中获得灵感,为人类最紧迫的挑战设计了解决方案。

该竞赛由工程学院和波士顿大学可持续能源澳门威尼斯人注册网站研究所共同主办,由Born Global基金会资助,该基金会的使命是拆除全球经济的“获取、制造和处置”模式,代之以“通过设计恢复和再生的循环经济”。金伯利·萨马哈(1989年)是Born Global的首席执行官。

学生团队的目标是提出一种技术上有效,经济上可行的设备或系统,旨在实现联合国17个可持续发展目标之一,例如消除饥饿或确保公平获得清洁水。为了促进跨学科合作,团队必须包括至少一名工程系学生和至少一名来自波士顿大学其他学校或学院的学生,并鼓励他们制定基于仿生学的解决方案。

这个项目赢得了5000美元的一等奖,它利用蜘蛛网、真菌和纳米迪亚沙漠甲虫设计了一个“生物塔”,可以为摩洛哥的农村收集空气中的水。“雾收集用于低资源社区的可持续水资源管理”是由约翰·洛夫图斯(21届ME)、凯拉夫·曼纳尔(21届BME)和杰西卡·舒勒(21届SAR)提出的。

水不安全威胁着全世界8.84亿人,特别是在发展中国家。“摩洛哥西部非常干旱,降雨量很少,”Maniar说。“农村的人,往往是妇女,要走几英里才能打到水。”

但摩洛哥的西海岸确实有大西洋。“风携带着悬浮的水分子,”马尼亚尔说。如果这些分子能在清晨被捕获,收集到的水就不需要进行脱盐或其他处理。

碰巧的是,这种甲虫原产于南非洲海岸更远的纳米德沙漠,它利用了这些风,背上的亲水凸起捕捉水。受甲虫启发的雾收集网已经被设计出来了,但到目前为止,在示范项目中,大片的网格被设置在距离任何城镇几英里的地方,未能真正解决这个问题。

波士顿大学团队的创新之处在于,他们将网片包裹在一个6米高的塔上,用疏水性尼龙绳将冷凝液滴引导到一个收集罐中。在一个受地下真菌启发的网络中,几个塔将被放置在社区内和周围,以便于收集。该项目将通过让妇女参与到水塔的建设中来,解放她们通常徒步前往遥远的水龙头的时间,从而赋予妇女权力。

正如该团队设想的那样,“我们将确保我们以一种有利于人们的方式来做这件事,”洛夫特斯说,“并试图解决那些可能被忽视的问题,因为没有太多的经济利益可以获得。”

第二名的团队以他们的方案“人造叶子”赢得了2500美元。这个全女性团队包括两名高中生,她们打印了一个3D原型作为她们项目的一部分。波士顿大学的学生分别是朱莉华(24届工程系)、林逊尼(24届工程系)和牧野未来(24届中科院)。

第三名是Michelle Lin(21届硕士)、Charles McGinn(23届硕士)和Anastasiia Sviridenko(21届硕士),奖金为1500美元。他们的提案“流体能源”设想了一种水下可再生发电机,利用河流的持续流动来提供电力。

“三个获胜的团队确实做了他们的澳门威尼斯人注册网站研究,”艾米丽·瑞安教授(ME, MSE)说,她和Samaha一起坐在评审小组里。

“Samaha博士非常慷慨,愿意花时间和金钱参加这次比赛,”Ryan说。“对于学生来说,这是一个很好的机会,可以学习一些会产生影响的新东西——人们对可持续设计的兴趣和需求越来越大。我认为他们很高兴认识了来自大学的人,接触了商业和其他概念,并获得了一些实践学习。”