一种植物补水装置制造方法及图纸

本发明专利技术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。本发明专利技术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。

【技术实现步骤摘要】
一种植物补水装置
本专利技术涉及太空植物培养领域，具体涉及一种植物补水装置。
技术介绍
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。
技术实现思路
本专利技术的目的在于：针对上述存在的问题，本专利技术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。本专利技术材料易得，制作简单，具有广泛的应用前景本专利技术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。进一步地，所述培养容器开口处设有凝结罩，所述凝结罩覆于培养容器开口上端并与培养容器之间形成用于植物生长的空腔，所述凝结罩的内壁设有凝结水输送装置，所述凝结水输送装置吸附靠近凝结罩内壁的水分子并将其输送至储水槽。由于采用了上述技术方案，植物蒸腾的水分接触到凝结罩后凝结成水滴，由设置在凝结罩内壁的凝结水输送装置输送至储水槽，再经储水槽中的吸水叶片吸附后输送给植物，由以此实现水分的循环利用。进一步地，所述凝结水输送装置包括均布于凝结罩内壁的表面张力叶片和毛细输送管B，凝结罩内壁上的表面张力叶片通过毛细输送管B与储水槽连通。由于采用了上述技术方案，植物蒸腾的水分由设置在凝结罩内壁上的表面张力叶片吸附后经毛细输送管B输送入储水槽，实现蒸腾部分水分的循环利用。进一步地，所述凝结罩采用透明材料制成。由于采用了上述技术方案，透明的凝结罩易于观察植物的生长状况。进一步地，所述凝结罩上设有照射植物的电光源。在地球上植物可以得到充足的光线照射，但是在太空环境中的光线包含着大量热以及复杂的光谱，若不进行过滤直接照射植物，会对植物造成一定的损害，由于采用了上述技术方案，利用电光源对植物进行照射，可以帮助促进植物高效生长。进一步地，每片所述吸水叶片通过毛细输送管A对应连接有一片保水叶片，所述毛细输送管A相互连通形成毛细输送网络。由于采用了上述技术方案，当某一毛细输送管A出现堵塞现象时，其内的水分可经由毛细输送网络及时输送给植物。进一步地，所述毛细输送网络与培养容器之间设有毛细反冲洗管，所述毛细反冲洗管一端连通毛细输送网络，另一端贯穿培养容器连通外部环境。由于采用了上述技术方案，通过向毛细反冲洗管注入高压介质，可以疏通堵塞的毛细输送管A以便保证后续持续使用；多余的水分也可以经由毛细反冲洗管排出。进一步地，所述培养容器开口处覆盖有透气薄膜。由于采用了上述技术方案，透气薄膜可以防止水分跑出培养容器，同时透气薄膜不影响植物与周围环境进行气体交换，这样可以保障植物生长过程中水分不会过多流失。综上所述，由于采用了上述技术方案，本专利技术的有益效果是：1、本专利技术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。2、本专利技术的表面张力叶片支杆可以与水分子足够接近，产生吸附水分子的范德华力。3、本专利技术通过凝结罩收集植物蒸腾的水分，实现水分的循环利用。4、本专利技术易于观察植物的生长状况。5、本专利技术可以疏通堵塞的毛细输送管A，维管方便。6、本专利技术某一毛细输送管A出现堵塞时，不影响整个毛细输送网络的工作。7、本专利技术可以保障植物生长过程中水分不会过多流失。附图说明图1是本专利技术植物补水装置的结构示意图；图2是本专利技术植物补水装置的俯视图；图3是本专利技术表面张力叶片的结构示意图。具体实施方式下面结合附图，对本专利技术作详细的说明。为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。实施例1一种植物补水装置，如图1-3所示，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。具体地说，表面张力叶片的主杆起到支撑支杆和运输水本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种植物补水装置，包括种植植物的培养容器，其特征在于：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。/n

【技术特征摘要】
1.一种植物补水装置，包括种植植物的培养容器，其特征在于：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。


2.如权利要求1所述的植物补水装置，其特征在于：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。


3.如权利要求1或2所述的植物补水装置，其特征在于：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。


4.如权利要求3所述的植物补水装置，其特征在于：所述培养容器开口处设有凝结罩，所述凝结罩覆于培养容器开口上端并与培养容器之间形成用于植物生长的空腔，所述凝...

【专利技术属性】
技术研发人员：邹海星，朱长城，申凌云，唐胜军，宋军凯，罗鹏，吴华胜，张涤磾，
申请(专利权)人：中铁四川生态城投资有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51