- Los pequeños robots persiguen activamente los nanoplásticos en lugar de esperar el contacto.
- La atracción electrostática permite a los nanobots agarrarse a superficies cargadas como el plástico.
- El control magnético permite un movimiento preciso sin combustible ni luz.
Hay muchos residuos plásticos en el mundo, lo que pone en peligro el medio ambiente y estas pequeñas partículas de plástico ahora están contaminando el agua potable.
Estas partículas, llamadas nanoplásticos, son tan pequeñas que pueden atravesar filtros de agua convencionales, ingresar a órganos humanos y causar enfermedades como el cáncer.
Investigadores de la Universidad Tecnológica de Brno han desarrollado un pequeño robot magnético que puede buscar y eliminar estas diminutas partículas del agua.
El artículo continúa a continuación.
Cómo los pequeños robots atrapan partículas de plástico
Investigación, publicada Ciencias ambientales: nanoResulta que estos nanorobots utilizan la atracción electrostática para eliminar los nanoplásticos de la misma manera que un globo se pega al cabello.
“Lo que llama la atención es cómo estos robots están diseñados para atraer plástico mediante electrostática”, dijo Sylvain Martel, un ingeniero informático que no participó en el trabajo.
Los robots vienen con varillas hexagonales formadas a partir de una estructura organometálica a base de hierro, y cada varilla tiene aproximadamente el ancho de un cabello humano.
Bajo un microscopio electrónico de barrido, cada varilla se asemeja a un meteorito poroso, que se convierte en un lugar para atrapar nanoplásticos.
Luego, estas varillas se calentaron, lo que provocó que se reorganizaran en compuestos magnéticos, lo que permitió que los movimientos de los robots fueran controlados externamente mediante imanes.
Estos robots funcionan utilizando campos magnéticos de baja potencia y no requieren aditivos, lo que los hace más eficientes que los diseños que utilizan combustible o luz ultravioleta.
Después de quitar el plástico, se utiliza un simple imán para atraer los robots hacia la pared de vidrio y poder verter el agua purificada.
Los intentos anteriores de limpiar el plástico utilizando nanobots se basaron en la captura pasiva, colocando los robots en el agua y esperando a que los nanoplásticos se acercaran lo suficiente como para quedarse atascados.
El nuevo estudio invierte ese enfoque al enviar robots a buscar activamente partículas.
“Si tiene partículas allí con la esperanza de atraer nanoplásticos, no lo llamamos robot”, dijo el investigador principal, Martin Pumera. “La idea es materia activa”.
En pruebas de laboratorio, los robots en movimiento capturaron el 78% de las partículas después de una hora, aproximadamente un 60% más que cuando los robots estaban completamente estacionarios.
Restricciones del mundo real
Como los robots se utilizan para limpiar el agua, tienden a degradarse, lo cual es uno de los problemas de esta tecnología.
Aunque el baño ácido puede regenerar los robots, su rendimiento se degrada después de cuatro ciclos de reutilización porque los poros se obstruyen.
Cuando se probaron en agua de mar y agua subterránea simuladas, la efectividad de los robots se redujo en aproximadamente un 70% cuando los iones disueltos compitieron con los nanoplásticos por la atracción electrostática del robot.
Debido a que los robots se mueven sólo unos pocos micrómetros por segundo y los campos magnéticos decaen rápidamente con la distancia, ampliarlos es un desafío.
Las plantas convencionales procesan millones de galones por día, pero estos robots se arrastran tan lentamente que les toma una cantidad de tiempo poco realista limpiar incluso una pequeña fracción de ese volumen.
La dramática disminución de la eficiencia del agua salada y subterránea también plantea dudas sobre la viabilidad en el mundo real.
Por interesante que parezca esta tecnología, es probable que sea una demostración de laboratorio inteligente en lugar de una solución escalable a la creciente crisis de la contaminación por nanoplásticos en el agua potable.
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