ربات‌های مینیاتوری میکروپلاستیک‌ها را از آب آلوده جذب می‌کنند

به گزارش گروه علم و آموزش ایرنا از «تک اکسپلور»، زمانی که بسته‌ بندی‌های قدیمی غذا و اسباب‌بازی‌های خراب شده کودکان و سایر ضایعات پلاستیکی تجزیه شده و به میکروپلاستیک‌ها تبدیل می شوند، پاکسازی آنها از اقیانوس ها و مسیرهای آبی دشوارتر هم خواهد شد. این ذرات ریز پلاستیک همچنین باکتری از جمله باکتری‌های بیماری‌زا را هم جذب می کنند.

در این حال محققان در یک مطالعه منتشرشده در نشریه ACS Nano گروه هایی از ربات‌های مقیاس میکرو (میکروربات) را توصیف کرده‌اند که قطعاتی از پلاستیک و باکتری را از آب جذب کردند. سپس این ربات‌ها آلودگی‌زدایی شده و مجددا استفاده شدند.

اندازه میکروپلاستیک‌ها که در حد ۵ میلی‌متر یا کمتر است یک جنبه دیگر به مشکل آلودگی پلاستیکی اضافه می‌کند چرا که حیوانات ممکن است آنها را بخورند و بطور بالقوه ممکن است آسیب ببینند یا این ذرات را وارد چرخه غذایی کنند که در نهایت به انسان ها می رسد.

تا الان تاثیرات سلامتی این مساله برای مردم بطور کامل شناخته نشده است اما خود میکروپلاستیک‌ها فقط منبع نگرانی نیستند بلکه این قطعات باکتری‌ها از جمله پاتوژن‌ها را جذب می‌کنند.

«مارتین پومرا» و محققان همکار او به منظور حذف همزمان میکروب و پلاستیک از آب به سیستم‌های رباتیک مقیاس میکرو روی آوردند. این سیستم‌های رباتیک میکرو از بسیاری اجزای کوچک تشکیل یافته‌اند که به شکل همکارانه کار می‌کنند و از توده‌های طبیعی مانند گروه های ماهی تقلید می‌کنند.

این تیم محققان برای ساختن ربات‌ها، کلاف‌هایی (strands )‌ از یک پلیمر با بار مثبت را به ریزذرات مغناطیسی متصل کردند. این رشته‌های پلیمر به شکل خاصی هم پلاستیک‌ها و هم میکروب‌ها را جذب می‌کنند.

محصول نهایی یا همان ربات‌های منفرد با قطر ۲.۸ میکرومتر وقتی در معرض یک میدان مغناطیسی چرخنده قرار می‌گیرند، بصورت جمعی حرکت می‌کنند.

محققان دریافتند که از طریق تنظیم تعداد ربات‌ها که بصورت خودبخود و خوشه‌ای سازماندهی می‌شوند میتوانند حرکت و سرعت گروه رباتها را تغییر دهند.

در کارهای انجام شده در آزمایشگاه این محققان از طریق اضافه کردن پلی‌استرین فلورسنت (به طول یک میکرومتر) ،‌ میکروپلاستیک و باکتری را در محیط بازتولید کردند.

محققان سپس میکروربات‌ها را به مخزن اب اضافه کردند و آنها را در معرض یک میدان مغناطیسی برای مدت ۳۰ دقیقه قرار دادند. یک توده رباتیک ۷.۵ میلی‌گرمی در میلی‌متر که پرچگالی‌ترین توده رباتیک آزمایش شده بود موفق شد حدود ۸۰ درصد از باکتری را جذب کند.

این محققان خاطرنشان کردند که این سیستم میکرورباتیک یک رویکرد امیدوارکننده برای زدودن پلاستیک و میکروب از آب فراهم می‌کند.