Une étude, dont les résultats intitulés «Designing bioinspired surfaces for water collection from fog» ont été publiés dans la revue Philosophical Transactions of the Royal Society A: Mathematical, Physical and Engineering Sciences, a permis d'élaborer, pour extraire de l'eau potable de l'air du désert, des surfaces biomimétiques, inspirées des capacités des scarabées, des cactus et des herbes.

Notons tout d'abord que «dans certaines régions plus que dans d'autres, l'approvisionnement en eau pose problème». Si «dans le désert d’Atacama (Chili), par exemple, de grands filets capturent l'eau du brouillard et la collectent dans des réservoirs afin qu'elle puisse servir aux agriculteurs et aux habitants», la méthode «pourrait ne pas être la plus efficace».

Dans ce contexte, l'objectif de l'étude ici présentée a été de chercher à récupérer l'eau contenue dans l'air ambiant de manière la plus efficace possible en observant comment la nature s'y prend dans certains cas: en l'occurrence, suivant la méthode du scarabée, du cactus, ou des herbes du désert.

Concrètement, «la nature a doté les scarabées vivant dans le désert d'une carapace particulière qui leur permet de s'hydrater». Comme «cette carapace présente à la fois des bosses hydrophiles (qui attirent l'eau, donc) et des creux hydrophobes (qui repoussent l'eau), en se levant le brouillard «va former des gouttelettes sur les bosses» et ces gouttelettes «vont ensuite couler par les creux jusqu'à la bouche du scarabée». D'autre part, «les herbes et les cactus, quant à eux, captent l'eau par leurs extrémités et l'acheminent ensuite jusqu'à leurs racines par des systèmes de canaux ou grâce à leurs épines».

A partir de ces observations, l'étude a déterminé «quelles formes et quelles surfaces peuvent être les plus efficaces pour capter et extraire de l'eau potable de l'air du désert». Le modèle du cactus montre que «les formes coniques, plus que les formes cylindriques» sont adaptées: la physique explique cela par l'existence d'un «gradient de pression de Laplace» qui s'exerce le long du cône.

De plus, il apparaît que ce «sont les surfaces rainurées qui permettent de mieux transporter l'eau, comme dans l'exemple des herbes du désert»: en effet, «elles ont recueilli deux fois plus d'eau que les surfaces non rainurées». Les surfaces hydrophiles se sont également «montrées capables de recueillir plus d'eau que les surfaces hydrophobes». En fin de compte, «l'efficacité est encore augmentée lorsque les cônes sont placés à des distances de un à deux millimètres les uns des autres, permettant aux gouttelettes de s'agglomérer».

En conséquence, à la suite de cette étude, limitée au laboratoire, il est envisagé d'installer prochainement dans le désert «des structures plus importantes» pour «recueillir l'eau du brouillard ou de la condensation» en vue de compléter avantageusement les systèmes de fourniture publics et les puits.