Robothal szabadíthatja meg a mikroműanyagoktól a tengert

Mint ismert, bolygónkat szétmálló műanyag apró részecskéi borítják az antarktiszi hótól a tevék gyomráig és az emberi vérig. Rengeteg mikroműanyag található az óceánokban is, ahol még csak nem is az a legnagyobb baj, hogy műanyagból vannak.

A viszonylag nagy felületük és hidrofób tulajdonságaik miatt a mikroműanyagok képesek erősen megkötni a nehézfémeket, a mérgező szerves szennyező anyagokat, patogéneket, így kompozit szennyezéssé alakulnak. A mikroműanyag kompozit szennyezés fokozottan veszélyes az élővilágra, és előre nem látható kockázatot jelent a tengeri élőlényekre és a táplálékláncon keresztül az emberre

– mutatott rá Hszinhszing Csang, a csengdui Szecsuán Egyetem munkatársa, aki a Nano Lettersben publikálta az általa kitalált megoldást.

A mikroműanyag eltávolításának problémájába többen is belevágták már a fejszéjüket. Korábban felmerült az önállóan mozgó flexibilis robotok alkalmazásának gondolata, de az ilyen szerkezeteknél használt hidrogélek és elasztomerek nem húzzák sokáig a tengeri környezetben.

Csang és társai gyöngyház által ihletett anyagot fejlesztettek a robotokhoz. A gyöngyház alapja biopolimer, amely meszes kompozitot képezve rendkívül ellenálló. A kutatók béta-ciklodextrinnel kezelt szulfonált grafénlapokat helyeztek poliuretánba, és ebből építettek réteges nanokompozitot, amely egyszerre volt ellenálló és rugalmas.

Az így létrehozott anyagból 15 milliméteres robothalakat építettek, amelyek infravörös lézer hatására, úszójukat mozgatva a testhosszuk két és félszeresének megtételére voltak képesek másodpercenként. A robothalak különleges bevonata képes volt meggyógyítani magát, emellett összegyűjtötte a ráragadó mikroműanyag-szemcséket.

Úgy vélem, hogy a nanotechnológiában nagy lehetőségek rejlenek a szennyező anyagok felismerésére és olcsó begyűjtésére

– vélekedett Csang.

A szerkezeteknek azonban megvannak a maguk mechanikai és funkcionális korlátai. Mivel picik, és lézerrel mozgatják őket, csak a felszín közelében működhetnének. Komolyabb motorok és elektronika beépítésével agilisabbá lehet tenni őket, ezzel azonban elveszne a módszer olcsósága és tömeges alkalmazhatósága.

A közeli jövőben emiatt még nem kezdődik el a mikroműanyag-gyűjtés, de ha sikerül megtalálni a szükséges technikai-gazdasági egyensúlyt, a probléma megoldása nem reménytelen.

(Interesting Engineering)