Svetlom aktivovaný robot v tvare ryby nasáva mikroplasty z vody
- Autor:
- Roman Mališka
- Zverejnené:
- 26. 7. 2022
- Hodnotenie:
- Už ste hlasovali.
O nebezpečenstvách, ktoré mikroplasty predstavujú pre životné prostredie a zdravie živých organizmov, sa musíme ešte veľa naučiť, ale jedno je jasné, ich prítomnosť je rozšírená a stále viac sa zvyšuje. Vedci prišli s novým riešením čistenia, ktoré si berie príklad z prírody, a to v podobe robota podobného rybám, ktorý sa dokáže pohybovať vo vode a nasávať malé kúsky plastov.
Svetlom aktivovaný stroj je dielom čínskych vedcov, ktorí sa snažili vylepšiť súčasné prístupy k mäkkým robotom, ktoré sú určené na čistenie znečistenej vody. Tie sa často vyrábajú z hydrogélov a elastomérov, ktoré v takomto prostredí neobstoja tak dobre. Preto sa vedci obrátili na perleť alebo perleťovinu, kompozitný materiál, ktorý niektoré mäkkýše, ako napríklad lastúrniky, vylučujú ako vrstvu svojej vnútornej schránky.
Tento materiál sa vyznačuje mikroskopickým gradientom, ktorý prechádza z jednej strany z minerálno-polymérových kompozitov uhličitanu vápenatého na druhú stranu, ktorá obsahuje prevažne mäkkú bielkovinovú výplň. Tím dokázal napodobniť túto gradientovú štruktúru vytvorením kompozitných nanolistov z molekúl s hydrofóbnym vnútrom a hydrofilným vonkajškom, spolu so sulfonovaným grafénom.
Tieto naolisty boli doplnené rôznymi koncentráciami polyuretánových latexových zmesí a potom sa skladali vrstvu po vrstve, aby sa vytvoril usporiadaný gradient napodobňujúci ten, ktorý sa nachádza v perleti. Z tohto materiálu sa potom vytvoril malý robot v tvare ryby, ktorý meria len 15 milimetrov, má v chvoste infračervené laserové svetlo a je pôsobivo odolný a pružný.
Zapnutie a vypnutie tohto lasera spôsobí, že chvost začne mávať a poháňa robotickú rybu dopredu rýchlosťou 2,67 dĺžky tela za sekundu. Podľa tímu je to vyššia rýchlosť ako pri podobných mäkkých plávajúcich robotoch a približne rovnaká rýchlosť ako pri fytoplanktóne. Prostredníctvom experimentov sa tímu podarilo preukázať, že robot dokáže opakovane adsorbovať polystyrénové mikroplasty a prepravovať ich na iné miesta. Pôsobivé je, že sa dokázal aj sám zahojiť po poškodení bez toho, aby sa znížili jeho adsorpčné schopnosti.
Vedci tvrdia, že táto odolnosť v kombinácii s rýchlosťou robota a jeho schopnosťou nasávať plastové častice by z neho mohla urobiť cenný nástroj na riešenie znečistenia mikroplastmi v drsných vodných prostrediach a môže ponúknuť návrh pre ďalšie multifunkčné roboty na podobné aplikácie.
Výskum bol nedávno uverejnený v magazíne Nano Letters.
