Туман стелется над голым песком и натыкается на живой «коллектор» — пустынного жука. Его спина, похожая на броню, служит не украшением, а настоящим устройством для захвата влаги: она превращает мельчайшие капли в воздухе в воду, которую жук может пить.
Жук взбирается на открытые гребни дюн, разворачивается навстречу ветру и приподнимает тело так, чтобы туман прямо ударял в его надкрылья. Поверхность спины покрыта микроскопическими бугорками и бороздками — это пассивная система, которая за счет поверхностного натяжения и капиллярных сил стягивает разрозненные капли воедино. Гладкие гидрофильные выступы служат центрами конденсации, где оседает влага, а покрытые воском гидрофобные впадины направляют сливающиеся капли вниз.
Такая микроструктура использует разность поверхностной энергии — принцип, знакомый по термодинамике и росту энтропии, — чтобы задать направленное движение воды без мышечных усилий и внешнего источника энергии. По мере того как капли сливаются, вступает в силу гравитация, и образующийся тонкий ручеек стекает к ротовым частям жука. В этой системе фазовый переход из пара в жидкость точно сочетается с микрорельефом поверхности, что позволяет добывать воду из воздуха, настолько сухого, что большинство организмов теряют в нем влагу быстрее, чем получают.
Инженеры изучают этот наружный скелет как модель для создания туманоуловливающих сеток и покрытий, которые могли бы обеспечивать питьевой водой людей в столь же засушливых регионах.
