Microrobots phân hủy nhựa

Cập nhật: ngày 6 tháng 2023 năm XNUMX

Microrobots phân hủy nhựa

Các vi nhựa nhỏ nhất - kích thước dưới 5 mm - rất khó nhặt và loại bỏ.

Ngoài ra, chúng có thể hấp phụ kim loại nặng và chất ô nhiễm, có khả năng gây hại cho con người hoặc động vật nếu vô tình tiêu thụ.

Vì vậy, các nhà nghiên cứu trước đây đã đề xuất một cách sử dụng năng lượng thấp để loại bỏ nhựa trong môi trường bằng cách sử dụng các chất xúc tác sử dụng ánh sáng mặt trời để tạo ra các hợp chất có phản ứng cao giúp phá vỡ các loại polyme này.

Tuy nhiên, để các chất xúc tác và các mảnh nhựa nhỏ tiếp xúc với nhau là một thách thức và thường yêu cầu xử lý trước hoặc máy khuấy cơ học cồng kềnh, không dễ mở rộng quy mô.

Các nhà nghiên cứu đã tạo ra một chất xúc tác đẩy bằng ánh sáng mặt trời di chuyển về phía và bám vào các hạt vi mô và tháo dỡ chúng.

Để biến đổi vật liệu xúc tác thành microrobots điều khiển bằng ánh sáng, các nhà nghiên cứu đã tạo ra các hạt bismuth vanadate hình sao và sau đó phủ đều các cấu trúc rộng 4-8 µm bằng oxit sắt từ tính.

Các vi rô bốt có thể bơi xuống một mê cung các kênh và tương tác với các mảnh vi nhựa dọc theo toàn bộ chiều dài của chúng.

Các nhà nghiên cứu phát hiện ra rằng dưới ánh sáng có thể nhìn thấy, các vi robot bắt dính mạnh mẽ vào bốn loại chất dẻo phổ biến.

Sau đó, nhóm nghiên cứu chiếu sáng các mảnh của bốn loại nhựa được phủ bằng chất xúc tác microrobot trong bảy ngày trong dung dịch hydrogen peroxide loãng.

Họ quan sát thấy rằng nhựa mất 3% trọng lượng và kết cấu bề mặt của tất cả các loại thay đổi từ mịn sang rỗ, và các phân tử và thành phần nhỏ của nhựa được tìm thấy trong dung dịch còn sót lại.

Các nhà nghiên cứu cho biết các chất xúc tác microrobot tự hành mở đường cho các hệ thống có thể thu giữ và phân hủy các vi nhựa ở những vị trí khó tiếp cận.