روبات ها به جنگ میکروپلاستیک در خاک و آب می روند

به گزارش خبرگزاری مهر به نقل از فیز، میکروپلاستیک ها در واقع ذرات پلاستیک کمتر از پنج میلیمتر هستند و تهدیدی جدی برای خاک و آب به شمار می آیند. آنها به باروری خاک آسیب می رسانند، چرخه تغذیه خاک را مختل می کنند و به حیات در آب و خشکی آسیب می زنند و می توانند از طریق چرخه غذا حرکت کنند. به همین دلیل پاکسازی آنها اولویت زیادی دارد.

با این وجود چنین فرایندی کار ساده ای نیست. به عنوان مثال این ذرات ریز بین مواد معدنی و ارگانیک خاک به دام افتاده اند و انتظار می رود استخراج آنها سخت باشد. اما یک راه حل وجود دارد.

محققان جمهوری چک روبات های میکروسکوپی مخصوص پاکسازی ابداع کرده اند که به طور موفقیت آمیز ذرات میکروپلاستیک را از محیط های خاکی و آبی در آزمایشگاه پاک کردند. آنها برای ساخت این روبات ها از ذرات میکروسکوپی MXene که از لایه های بسیار نازکی که رویهم قرار می گیرند، تشکیل شده، فرایند را آغاز کردند.

این ماده سطح وسیعی دارد و شیمی سطح آن نیز به جذب و نگهداری پلاستیک کمک می کند. آنها در مرحله بعد ذرات را با نانوذرات مغناطیسی نیکل پوشاندند تا میدان های مغناطیسی چرخنده بتوانند این روبات های کوچک را به پیش برانند.

پس از آن مرحله آزمایش انجام شد. محققان لشگری از این روبات ها را در نمونه آب و خاک که حاوی پلاستیک بود به کار گرفتند. میدان های مغناطیسی خارجی تولید شده، به چرخش و غلتیدن روبات ها در مایع منجر شد و همچنین از طریق شکاف های ریزی که با آب پر شده، به خاک نفوذ کرد.

محققان در این باره نوشتند: میکروروبات ها در محیط های خاکی می توانند از طریق «ریزمحیط‌های خاکی نفوذپذیر از آب» ناوبری و به دام افتادن میکروپلاستیک ها در ماتریس های خاک را مختل و در مرحله بعد آنها را استخراج کنند.

سطح چسبنده روبات ها هنگام حرکت با میکروپلاستیک ها برخورد می کرد و با برقراری پیوند، آنها را به دنبال خود می کشید. محققان سپس از یک آهنربا برای جذب کردن میکرو روبات ها همراه محموله پلاستیک شان و خروج از نمونه ها استفاده کردند.

میکرو روبات ها عملکرد بسیار خوبی داشتند. آنها در آب در مدت حدود یک ساعت توانستند حدود 94 درصد از ذرات پلی‌استایرن آزمایشی و 89 درصد از PET (پلی‌اتیلن ترفتالات) را حذف کنند. در خاک مدل‌سازی‌شده نیز حدود 81 درصد از پلی‌استایرن و 72 درصد از PET حذف شد.