Les microplastiques les plus petits – moins de 5 mm – sont difficiles à ramasser et à enlever.
De plus, ils peuvent adsorber les métaux lourds et les polluants, potentiellement dangereux pour les humains ou les animaux s'ils sont consommés accidentellement.
Ainsi, des chercheurs précédents ont proposé un moyen à faible consommation d'énergie de se débarrasser des plastiques dans l'environnement en utilisant des catalyseurs qui utilisent la lumière du soleil pour produire des composés hautement réactifs qui décomposent ces types de polymères.
Cependant, la mise en contact des catalyseurs et des minuscules pièces en plastique est difficile et nécessite généralement des prétraitements ou des agitateurs mécaniques volumineux, qui ne sont pas faciles à mettre à l'échelle.
Les chercheurs ont créé un catalyseur propulsé par la lumière du soleil qui se déplace vers et se verrouille sur les microparticules et les démantèle.
Pour transformer un matériau catalytique en microrobots actionnés par la lumière, les chercheurs ont fabriqué des particules en forme d'étoile de vanadate de bismuth, puis ont recouvert uniformément les structures de 4 à 8 µm de large avec de l'oxyde de fer magnétique.
Les microrobots pourraient nager dans un labyrinthe de canaux et interagir avec des morceaux de microplastique sur toute leur longueur.
Les chercheurs ont découvert que sous la lumière visible, les microrobots se sont fortement concentrés sur quatre types courants de plastique.
L'équipe a ensuite illuminé des morceaux des quatre plastiques recouverts du catalyseur du microrobot pendant sept jours dans une solution diluée de peroxyde d'hydrogène.
Ils ont observé que le plastique perdait 3 % de son poids et que la texture de surface pour tous les types passait de lisse à piquée, et que de petites molécules et composants du plastique se trouvaient dans la solution restante.
Les chercheurs affirment que les catalyseurs de microrobots automoteurs ouvrent la voie à des systèmes capables de capturer et de dégrader les microplastiques dans des endroits difficiles d'accès.