Roboti ribe na svjetlosni pogon proždiru plastiku
- Objavljeno u Znanost
Najnovije studije znanstvenih timova širom svijeta ukazuju na sve veći problem zagađenja voda, bilja i životinjskog svijeta u oceanima mikroplastikom i nanoplastikom pa se razvijaju nove metode uz čiju pomoć bismo trebali tu opasnu plastiku ukloniti iz okoliša prije nego izazove teške posljedice po ekosustav, ali i naše zdravlje.
Multidisciplinarni tim kineskih istraživača pod vodstvom znanstvenika sa Sveučilišta Sichuan, razvio je rješenje koje se temelji na primjeru iz prirode, odnosno robotima nalik ribama na pogon svjetla koji se mogu kretati kroz vodu i upijati male plastične komadiće dok se kreću.
Robot za čišćenje kontaminirane vode koji se aktivira svjetlom temelji se na sedefu, kompozitnom materijalu koji neki mekušci poput školjki luče kao sloj za svoju unutarnju školjku.
Ovaj materijal ima mikroskopski gradijent koji prelazi iz mineralno-polimernih kompozita kalcijevog karbonata s jedne strane na drugu stranu koja uglavnom nosi punilo od proteina svile. Tim je uspio oponašati ovu strukturu gradijenta stvaranjem kompozitnih nanoploča napravljenih od molekula s hidrofobnom unutrašnjosti i hidrofilnom vanjštinom, zajedno sa sulfoniranim grafenom.
Ovi listovi su dopirani različitim koncentracijama smjesa poliuretanskog lateksa, a zatim su sastavljeni sloj po sloj kako bi se stvorio uređeni gradijent koji oponaša sedef. Zatim je oblikovan u sićušnog robota u obliku ribe, veličine samo 15 mm, pogonjenog laserskim svjetlom valne dužine bliske infracrvenom spektru i impresivnom izdržljivošću i fleksibilnošću.
Uključivanje i isključivanje lasera uzrokuje lepršanje repa, tjerajući ribu naprijed brzinom od 2,67 duljina tijela u sekundi. Tim kaže da je to veća brzina od sličnih postojećih mekanih plivajućih robota i otprilike iste brzine kao fitoplankton.
Kroz svoje pokuse, tim je uspio pokazati da robot može opetovano adsorbirati polistirensku mikroplastiku i transportirati je na druga mjesta.
Znanstvenici kažu da bi ova izdržljivost, uparena s brzinom i sposobnošću robota da upija plastične čestice, mogla postati vrijedan alat za rješavanje onečišćenja mikroplastikom u surovim vodenim okruženjima.
Istraživanje objavljeno u časopisu Nano Letters možete pronaći na ovoj poveznici.