Технологии распыления инженеры позаимствовали у жука-бомбардира

Система под названием Mist, разработанная в университете г. Лидс, найдет применение при разработке медицинских ингаляторов, огнетушителей, систем распыления в разнообразных камерах сгорания, в которых в результате топливо будет сгорать быстрее и полнее.

Свою разработку британские ученые под руководством профессора термодинамики и теории процессов горения Энди Макинтоша (Andy McIntosh) начали с изучения механизма, который использует жук-бомбардир Branchynus explodans для генерации пара.

Исследователи использовали данные ученого-энтомолога Тома Эйзнера (Tom Eisner) из Корнеллского университета, который отснял множество видеоматериалов того, как ведет себя жук-бомбардир. Жук размером всего в 2 см способен защищаться от лягушек, пауков, птиц и насекомых, выбрасывая струю пара на расстояние до 20 см.

Струя создается в результате последовательности импульсов, при этом давление внутри организма жука быстро возрастает, а затем резко падает. По сути, жук имеет внутри камеру сгорания размером порядка одного миллиметра. В камере происходит реакция окисления гидрохинона перекисью водорода под действием фермента каталазы.

Группа проф. Макинтоша смоделировала эту ситуацию с помощью сложной системы клапанов. Лабораторная установка, которые создали британские ученые, имеет камеру размером около 2 см и способна выбрасывать жидкость на расстояния в 4 м. В установке использовали систему подогрева и моментального испарения самых разных жидкостей.

В Mist можно тщательно контролировать размеры капель, их температуру и скорость их истечения из камеры. Одно из наиболее перспективных применений системы Mist разработчики видят в создании средств для ингаляционной доставки лекарств в организм. В этих случаях можно будет отказаться от использования растворителей, зачастую имеющих побочное действие, и ограничиться водными растворами.

Коммерциализацией технологии займется компания Swedish Biomimetics 3000, которая получила от британских ученых эксклюзивную лицензию, сообщает The Engineer.