Mikroroboty do walki z zanieczyszczeniem mikroplastikiem

Do rozkładania plastiku można stosować enzymy i procesy chemiczne polegające na katalizatorach, lecz metody te pozostawiają wciąż wiele do życzenia jeśli chodzi o wydajność procesu. Ponadto w przypadku katalizatorów wyzwaniem jest stosowanie ich do mikrodrobin z tworzywa. Nowe podejście, które opisują naukowcy z działu „ACS Applied Materials & Interfaces”, polega na wykorzystaniu metalicznych, samonapędzających się mikrorobotów, które według uczonych wydajnie docierają i neutralizują mikroplastiki.

Martin Pumera z Uniwersytetu Chemii i Technologii w Pradze wraz ze współpracownikami zamierzali stworzyć napędzany światłem słonecznym katalizator, który porusza się w kierunku mikrodrobin, przywiera do nich i je rozbija. Aby przekształcić materiał katalityczny w mikroroboty napędzane światłem, badacze stworzyli w kształcie gwiazdy cząstki wanadanu bizmutu, a następnie równomiernie pokryli ich struktury, o szerokości 4-8 μm, magnetycznym tlenkiem żelaza. Mikroroboty pływają w labiryncie kanałów i oddziałują z kawałkami mikroplastiku.

Naukowcy odkryli, że w świetle widzialnym mikroroboty silnie przywierają do czterech powszechnie spotykanych rodzajów tworzyw sztucznych. Następnie naświetlali fragmenty tych tworzyw pokrytych katalizatorem z mikrorobotów przez siedem dni w rozcieńczonym roztworze nadtlenku wodoru. Zaobserwowano, że plastik stracił 3% masy i że tekstura powierzchni wszystkich rodzajów tworzyw sztucznych zmieniła się z gładkiej na silnie porowatą. W pozostałym roztworze znaleziono składniki tworzyw sztucznych. Naukowcy twierdzą, że tego rodzaju mikroroboty-katalizatory torują drogę systemom, które mogą wychwytywać i degradować mikroplastik w trudno dostępnych miejscach.

Źródło: www.bit.ly

Mirosław Usidus