Drobné sférické „roboty“ vyťahujú z vody baktérie a mikroplasty
- Autor:
- Roman Mališka
- Zverejnené:
- 9. 5. 2024
- Hodnotenie:
- Už ste hlasovali.
Vedci vyvinuli drobné „roboty“, ktoré sa zdajú byť veľmi účinné pri odstraňovaní znečistenia mikroplastmi z vody. Navyše sa zameriavajú aj na škodlivé baktérie, ktoré sa na plastových časticiach často zachytávajú.
Podľa definície sú mikroplasty úlomky plastov s priemerom menším ako 5 milimetrov. Nachádzajú sa vo vodných tokoch po celom svete a pochádzajú z viacerých zdrojov. Patria sem kúsky plávajúceho plastového odpadu, ktoré sa rozpadajú na menšie časti; výrobky, ako napríklad zubné pasty, ktoré obsahujú plastové mikroperličky; syntetické oblečenie, z ktorého sa pri praní uvoľňujú vlákna; či pneumatiky automobilov, z ktorých sa uvoľňujú kúsky gumy, ktoré sa dostávajú do dažďovej kanalizácie.
Výskumníci sa stále snažia pochopiť, aký vplyv môže mať na zdravie ľudí požitie samotných mikroplastových častíc. To znamená, že mikroplasty často priťahujú škodlivé baktérie, ktoré žijú na časticiach alebo v ich okolí. No a tieto mikróby by sme rozhodne nemali jesť ani piť. Tu prichádzajú na rad mikroboty.
Tieto drobné sférické zariadenia, ktoré vyvinul profesor Martin Pumera s kolegami z českého Vysokého učení technického v Brne, majú šírku len 2,8 mikrometra. Srdcom každého z nich je komerčne dostupná magnetická guľôčka Dynabead, ktorá sa zvyčajne používa vo vedeckom výskume. Na povrchu každej z týchto guľôčok sú pripojené vlákna kladne nabitého polyméru s komplikovaným názvom poly(N-[3-(dimetylamino)propyl]metakrylamid).
Po pridaní do nádrže s vodou zostávajú jednotlivé mikroroboty viac-menej rovnomerne rozptýlené v kvapaline. Po vystavení rotujúcemu magnetickému poľu vytvorenému vonkajšími cievkami sa však skupiny mikrorobotov prispôsobia tomuto poľu a navzájom sa spoja do plochých plátov. Tieto pláty sa potom pohybujú vodou v smere rotujúceho magnetického poľa.
Počas laboratórnych testov vedci umiestnili mikroroboty do vody, ktorá obsahovala baktérie Pseudomonas aeruginosa spôsobujúce zápal pľúc a fluorescenčné polystyrénové guľôčky široké 1 mikrometer, ktoré hrali úlohu mikroplastov. Keď sa pláty sférických mikrorobotov dostali do vody, baktérie a polystyrénové guľôčky boli priťahované a zachytené v nabitých polymérových vláknach mikrorobotov.
Po 30-tich minútach tejto činnosti boli mikroroboty z vody odstránené pomocou magnetu. Potom sa použil ultrazvuk na oddelenie mikróbov a plastov od mikrorobotov v samostatnej nádobe, po ktorom nasledovalo ožarovanie UV žiarením na usmrtenie teraz koncentrovaných baktérií. Mikroroboty sa potom mohli opätovne použiť, aj keď so zníženou kapacitou zachytávania mikróbov a mikroplastov.
Tím tvrdí, že táto ich technológia by sa mohla začať reálne používať približne o päť až desať rokov. Výskum je opísaný v článku, ktorý bol nedávno uverejnený v magazíne ACS Nano.
