LOS ANGELES, Kalifornien — Ingenjörer dumpar ibland ett stort antal ihåliga sfärer av mjuka plastbollar i vattenreservoarer. Dessa så kallade skuggbollar breder ut sig för att täcka vattenytan. De är tänkta att bland annat hjälpa till att minska avdunstning i torra områden. Men en tonårings forskning tyder nu på att de skulle trimma vattenförlusten ännu bättre om de var 12-sidiga, inte runda.
Skuggbollar minskar avdunstning på flera sätt, förklarar Kenneth West. Han går i 10:e klass i Florida på Melbourne High School. Som deras namn antyder skuggar bollarna det underliggande vattnet och håller det svalt. Och kallare vatten avdunstar långsammare än varmt vatten. För det andra minskar ett lager av bollar den yta av vatten som exponeras för luften. Men en rund form täcker inte vattenytan helt, konstaterar Kenneth. Även när den packas som tätast kan upp till 10 procent av vattenytan exponeras för luften. Så 16-åringen bestämde sig för att se om en annan form skulle minska avdunstning ännu bättre. Hans val av form: den 12-sidiga dodekaedern (Do-DEK-ah-HE-drun). Den har samma form som en 12-sidig tärning som används i vissa spel.
Vad hans data visade
För sina experiment placerade Kenneth 12 papperskorgar på sin gård och fyllde dem med vatten. Han täckte vattnet i några soptunnor med ett lager vanliga skuggbollar. I andra soptunnor täckte han vattenytan med flytande dodekaedrar. I ytterligare andra hade han bara vatten. Efter 10 dagar mätte han vattennivåerna i varje kärl. Det lät honom beräkna mängden avdunstning som hade inträffat.
Öppna soptunnor förlorade i genomsnitt mer än hälften (53 procent) av sitt vatten. Lagrar täckta med skuggbollar förlorade bara lite mer än en tredjedel (36 procent). Men i soporna täckta med dodekaedrar hade mindre än 1 procent av vattnet avdunstat. Det beror på att dodekaedrarna nästan helt täckte ytan. Om du tar en dodekaeder och skär den på mitten ser tvärsnittet ut som en hexagon, konstaterar Kenneth. Och hexagoner, om de packas perfekt, täcker helt en 2-dimensionell yta.
Skuggbollar skär vanligtvis ner på algtillväxt, säger Kenneth. Och i hans tester är de 12-sidiga “bollarna” bättre här också. Efter 10 dagar blockerade förorenande alger som hade fått fäste i soptunnan utan boll cirka 17 procent av ljuset som lyste genom den. Mindre alger fanns i vattnet täckt med vanliga skuggabollar. Där blockerade alger bara cirka 11 procent av ljuset som skiner genom vattnet. Och där dodekaedrarna hade använts var vattnet det klaraste av alla. Alger blockerade mindre än 4 procent av ljuset som lyste igenom det, rapporterar Kenneth.
De 12-sidiga nyansbollarna hade en annan oväntad fördel: De kvävde myggornas reproduktion. Både i de öppna soporna och de med vanliga skuggabollar kunde vuxna myggor fortfarande ta sig upp till vattenytan och lägga ägg. Men i soporna täckta med flytande 12-sidiga “bollar” hittade han inga mygglarver. Det betyder att en förändring av formen på skuggbollar kan till och med minska spridningen av myggburna sjukdomar, som malaria och Zika. Och i vissa delar av landet kan det vara en stor grej, konstaterar tonåringen.
Leave a Reply