[发明专利]一种植物补水装置

说明书

本发明公开了一种植物补水装置，涉及太空植物培养领域还包括储水槽、表面张力叶片和毛细输送管A；所述表面张力叶片包括主杆和沿主杆均匀排布的若干支杆，若干所述支杆与水分子间产生范德华力吸附失重环境下的水分，被吸附的水分通过水分张力作用固定于表面张力叶片；所述培养容器内设有储水槽，所述表面张力叶片包括若干均布于储水槽内壁的吸水叶片和若干环绕植物根茎设置的保水叶片，所述吸水叶片和保水叶片之间通过毛细输送管A连通。本发明提供的植物补水装置过表面张力叶片吸附失重环境下的水分子，再通过毛细作用对水分进行运输，以解决外太空或者国际空间站植物循环补水的难题，节约水资源。

技术领域

本发明涉及太空植物培养领域，具体涉及一种植物补水装置。

背景技术

在现有常压常温的失重(完全失重、不完全失重)环境下，外太空或者国际空间站环境较为恶劣，如果想要在外太空基地或者国际空间站给植物进行补水面临着诸多难题，在失重环境下，植物蒸腾出去的水分在空气中遇冷凝结变成水滴不会下落，无法回到土壤重新利用水不能自然流入根部，因而植物不能正常吸收水分，也不能进行物质和能量交换以及循环，最终结果将是失水而亡。

发明内容

本发明的目的在于：针对上述存在的问题，本发明提供一种植物补水装置，通过表面张力叶片吸附失重环境下的水分子，再通过毛细作用对水分进行运输，以解决外太空或者国际空间站植物循环补水的难题，节约水资源；通过凝结罩收集植物蒸腾的水分，实现水分的循环利用。本发明材料易得，制作简单，具有广泛的应用前景

本发明采用的技术方案如下：

一种植物补水装置，包括种植植物的培养容器，还包括储水槽、表面张力叶片和毛细输送管A；所述表面张力叶片包括主杆和沿主杆均匀排布的若干支杆，若干所述支杆与水分子间产生范德华力吸附失重环境下的水分，被吸附的水分通过水分张力作用固定于表面张力叶片；所述培养容器内设有储水槽，所述表面张力叶片包括若干均布于储水槽内壁的吸水叶片和若干环绕植物根茎设置的保水叶片，所述吸水叶片和保水叶片之间通过毛细输送管A连通。

由于采用了上述技术方案，表面张力叶片的主杆起到支撑支杆和运输水分的作用，通过调节主杆的长短，可以相应地增大或缩小植物补水装置采集水分的区域，针对不同品种的植物可以选用不同长短的主杆，以满足不同品种植物的用水需求；每根主杆上设有若干更细的支杆，这些支杆使得主杆与与水分子可以足够接近，产生吸附水分子的范德华力，被吸附于表面张力叶片的水分在水分张力的作用下，附着在表面张力叶片上，表面张力叶片通过范德华力和水分张力的共同作用，可以储存一定量的水分。通过吸水叶片吸附失重环境下游离的水分子，并通过水分张力作用使水分子储存于吸水叶片；毛细输送管A通过毛细作用将吸水叶片储存的水分输送至保水叶片；保水叶片可以黏附水分避免水分漂浮于空中，同时对植物根部起到保水效果，植物根部通过间接的方式吸收保水叶片的水分，实现对植物的正常水分供给，解决外太空或者国际空间站植物循环补水的难题，节约水资源。

进一步地，所述主杆长度为30-130微米，直径为4-6微米；所述支杆长度为1.8-2.5微米，直径为0.3-0.7微米，所述支杆与支杆之间间隔1-2微米。

由于采用了上述技术方案，每根主杆上可以排列75-1800个支杆，每根支杆完全充分贴附在水分上时，产生的范德华力可以使每片表面张力叶片储存1.5g-36.8g重量的水分。

进一步地，所述储水槽呈环形结构设置于培养容器的开口处，所述储水槽与培养容器的开口相匹配，所述储水槽上设有连通外界环境的注水口。

由于采用了上述技术方案，环形结构使得储水槽内的吸水叶片可以均匀吸收环境中的水分；通过设置注水口可以向储水槽内加入植物所需的营养液，营养液被吸水叶片吸附后通过毛细输送管A输送至保水叶片，植物根部通过间接的方式吸收该营养液。