Afrika’nın güneyindeki Namib çölünde yaşayan, kanatları yumrularla kaplı küçük çöl böceği Stenocara, toprağın bir damla suya hasret olduğu aşırı sıcak zamanlarda mükemmel su toplama tekniğiyle hayatta kalıyor.

Atlantik okyanusu kıyısındaki Namib çölü dünyanın en az yağmur alan bölgelerinden birisi olarak bilinir. Az yağan yağmur da yüksek sıcaklıktan dolayı hemen buharlaşarak havaya karışır. Namib çölündeki tek nem kaynağı sabahın erken saatlerinde Atlantik üzerinden esen rüzgardır. Çöl böceği, sabahın erken saatlerinde bir kum tepeciğinin üzerinde kanatları rüzgara 45 derece açıyla bakacak şekilde durur ve nemli rüzgarın esmesini bekler. Rüzgarın içindeki normalden daha küçük su damlacıkları, Stenocara’nın kanatlarındaki yumruların üzerinde toplanmaya başlar. Birleşen su damlacıkları belirli bir büyüklüğe ulaşınca yer çekiminin etkisiyle aşağı doğru hızla yuvarlanıp çok kısa süre içerisinde böceğin ağzına düşerler. Böylece böcek taze sabah suyunu içmiş olur.

Çöl böceğinin hayatta kalmasını sağlayan kanatları üzerindeki mikro ve nanoyapılar, bilimadamlarını hayretler içerisinde bırakıyor. Stenocaranın sahip olduğu akıllı yüzeylerin varlığı uzun yıllardır bilinmekle birlikte, ilk olarak İngiliz bilimadamları Andrew Parker ve Chris Lawrence tarafından 2001 yılında dünyaca ünlü Nature dergisinde yayımlanarak, gizem açığa çıkarıldı. Böceğin kanatları, işlevsel iki farklı yapıyı barındırmakta. Kanatları kaplayan yumruların üzerinde 0,5 milimetre çapında yanardağ kraterini andıran çukurcuklar bulunuyor. Suyu sevmeyen süperhidrofobik özelliğe sahip yumrular, kanat üzerinde 0,5-1,5 milimetre aralıklarla dizilmiş ve üzerlerindeki çukurcuklar suyu seven hidrofilik özelliğe sahip bulunuyorlar.

Sabah saatlerinde okyanus üzerinden esen rüzgar içerisindeki 1-40 mikrometre (saç telinin kalınlığı yaklaşık olarak 50 mikrometredir) boyutlara sahip su damlacıkları, suyu seven çukurcuklarda toplanıp 4-5 milimetre çapına sahip büyük bir damla haline gelirler. Belirli bir büyüklüğe ulaşan bu damlalar yer çekiminin etkisiyle böceğin kanadından aşağı doğru yuvarlanmaya başlarlar.

İşte bu andan itibaren üzeri cilayla kaplı süperhidrofobik, sudan nefret eden, yüzeyler devreye girer. Yumruları ve arasındaki olukları altıgen bir yapı oluşturacak şekilde kaplayan 10 mikrometre boyutlarındaki yarı küresel süperhidrofobik yüzey, suyun buharlaşmasına fırsat vermeden böceğin ağzına iletme görevini başarıyla yerine getirir. Suyu iten bu yüzeylerin altıgen şeklinde dizili olmasının nedeni mümkün olduğunca çok yeri bu yüzeyleri üst üste bindirmeden kaplayabilmek; yani az malzemeyle maksimum alanı kaplamak. Eğer oluklar süperhidrofobik olmasalardı, su aşağıya doğru ilerlerken rüzgardan dolayı başka yöne akabilir ya da sıcağın etkisiyle buharlaşabilirdi.

Amerika’da Massachusetts Teknoloji Enstitüsü’ndeki araştırmacılar tarafından laboratuvarda kopyalanan bu akıllı yüzeylerin, insanoğlunun hayatını kolaylaştıracak uygulamalarda kullanılması düşünülüyor. Bilimadamları, farklı elektrik yüklerine sahip polimerleri katmanlar halinde büyüterek benzer özelliklere sahip fonksiyonel yüzeyleri elde etmeyi başardılar.

Benzer bir düzenlemeyle elde edilecek yüzeylerde verimli ve ucuz bir su toplama yöntemi geliştirmek mümkün olabilir. Çöl ya da dağ gezilerine giden insanlar, yanlarında günlerce yetecek su taşımaktansa sadece böyle yüzeye sahip bir çadır kullanarak hem su gereksinimlerini hem de barınma ihtiyaçlarını karşılayabilirler. Suyun az bulunduğu bölgelerde yaşayanlar, bu teknik sayesinde içme sularını verimli ve ucuz bir şekilde elde edebilirler.