Исследователи из Чехии разработали самоходных микророботов, которые могут плавать, прикрепляться к пластику и разрушать его, сообщает портал EurekAlert! со ссылкой на сайт Американского химического общества. Подробно разработка описана в журнале ACS Applied Materials & Interfaces.
Самые мелкие частицы пластика – микропластик размером менее пяти миллиметров – трудно собирать и избавляться от них. Кроме того, они могут содержать тяжелые металлы и загрязнители, потенциально нанося вред людям или животным, если случайно попадет в пищу. Ранее ученые предлагали низкоэнергетический способ избавиться от пластика в окружающей среде с помощью катализаторов, которые под воздействием солнечного света производят высокореактивные соединения, разрушающие эти типы полимеров. Однако заставить катализаторы и крошечные пластиковые детали контактировать друг с другом сложно. Новые роботы тоже приводятся в действие солнечными лучами, но к тому же могут двигаться к микрочастицам, собирать их и разрушать.
Чтобы превратить каталитический материал в управляемых светом микророботов, исследователи сделали звездообразные частицы из ванадата висмута, а затем равномерно покрыли структуры шириной 4-8 мкм магнитным оксидом железа. Микророботы могли плавать по лабиринту каналов и взаимодействовать с частями микропластика по всей своей длине. Исследователи обнаружили, что в видимом свете микророботы предпочитают четыре распространенных типа пластика. Затем группа в течение семи дней направляла свет на части пластика четырех видов, покрытых катализатором микророботов, в разбавленном растворе перекиси водорода. Они заметили, что пластик потерял 3% своего веса и что текстура поверхности для всех типов изменилась с гладкой на шероховатую (с ямками), а в оставшемся растворе были обнаружены небольшие молекулы и компоненты пластика.
Авторы работы отмечают, что катализаторы для самоходных микророботов открывают путь к созданию систем, способных захватывать и разрушать микропластик в труднодоступных местах.
[Фото: ADAPTED FROM ACS APPLIED MATERIALS & INTERFACES 2021]
