在过去的几十年里，地球上的海洋、河流和其他水体受到的污染越来越严重，这威胁着许多水生物种的生存。这种污染的形式很广泛，包括所谓的微型和纳米塑料的扩散。
顾名思义，微纳米塑料是由塑料废物分解后释放到水中产生的有害微小颗粒。这些颗粒被发现会破坏水生生态系统，例如，延缓生物体的生长，减少它们的食物摄入量，破坏鱼类栖息地。
设计有效的技术来有效地去除这些微小的颗粒是至关重要的，因为它可以帮助保护濒危物种和它们的自然环境。应仔细设计这些技术，以防止进一步的污染和破坏;因此，它们应该以环保材料为基础。
捷克布尔诺理工大学和门德大学的研究人员最近开发了一种生物混合微型机器人，可以从受污染的水中去除微塑料和纳米塑料，而不会造成进一步的污染。这些机器人发表在《先进功能材料》杂志上的一篇论文中，它们将生物材料，特别是藻类，与对外部磁场有反应的环保材料结合在一起。
“我们研究小组的成员一直在研究使用多层二氧化钛微型机器人来捕获纳米塑料，”该论文的合著者夏鹏告诉Phys.org。“最初提出的方法涉及加入贵金属，如Pt，以促进推进，从而导致成本上升和与微型机器人相关的潜在危险。为了解决这个问题，我们一直在探索用一种更经济、更容易大规模生产的替代品来替代昂贵的金属。”
研究人员最近一直在努力寻找更实惠、更环保的方法为他们的机器人提供了精神友好的材料，以克服他们以前的作品中遇到的挑战。彭特别开始探索使用藻类细胞的可能性，藻类细胞可以很容易地引入海洋环境在不损害政府的情况下。
彭解释说:“我们创造的新机器人，被称为磁性藻类机器人(MARs)，由藻类和环保磁性纳米粒子组成。”
“这些机器人在外部磁场的影响下工作，可以精确控制它们的运动。火星表面的负电荷归因于藻类细胞表面存在-COOH基团。相比之下，选择的微/纳米塑料带正电荷。这种正负相互作用促进静电吸引，从而促进MARs有针对性地捕获和去除微/纳米塑料。”
研究人员创造的机器人的独特组成使它们既无污染又对外部施加的磁场有反应。这可以让他们可持续地从水生环境中回收纳米和微尺寸的塑料颗粒。
彭和她的同事在一系列测试中评估了他们的微型机器人，发现它们取得了显著的成果。事实上，它们可以被高精度地远程控制，去除水箱里的大多数微小塑料颗粒。
彭说:“我们的微型机器人表现出了卓越的去除效率，纳米塑料和微塑料的去除成功率分别达到了92%和70%。”“未来，它们可以作为一种有前途的工具，积极清除水体中的塑料污染，为环境修复工作做出贡献，并减轻塑料废物对水生生态系统的影响。”
未来，这组研究人员开发的MARs可以在海洋和其他水体中进行测试和部署，可能有助于清除有毒的塑料残留物。值得注意的是，这些机器人是使用经济实惠的材料和可扩展的制造工艺制造的，因此它们可能是解决水生环境污染的一种经济有效的技术。
彭补充说:“我们的机器人可能会减少目前用于塑料垃圾清除的资源密集型和昂贵策略的需求。”
“进一步的研究可以集中在调查MARs与水生生态系统的生物相容性，评估对非目标生物的潜在影响，这对于了解其部署对环境的影响至关重要。”此外，我还想研究MARs如何与其他技术互补或集成，例如用于实时监测塑料浓度的传感器。”
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