Lille lille fiskeformet robot svømmer rundt og samler mikroplast op

Mikroplast findes næsten overalt på Jorden og kan være skadeligt for dyr, hvis de indtages. Men det er svært at fjerne så små partikler fra miljøet, især når de først sætter sig i afkroge i bunden af ​​vandløb. Nu, forskere i ACS' Nano Letters har skabt en lysaktiveret fiskerobot, der "svømmer" hurtigt rundt og samler op og fjerner mikroplast fra miljøet.

Fordi mikroplast kan falde ned i revner og sprækker, har de været svære at fjerne fra vandmiljøer. En løsning, der er blevet foreslået, er at bruge små, fleksible og selvkørende robotter til at nå disse forurenende stoffer og rense dem op. Men de traditionelle materialer, der bruges til bløde robotter, er hydrogeler og elastomerer, og de kan let beskadiges i vandmiljøer. Et andet materiale kaldet perlemor, også kendt som perlemor, er stærkt og fleksibelt og findes på indersiden af ​​muslingeskaller. Nacre-lag har en mikroskopisk gradient, der går fra den ene side med masser af calciumcarbonat-mineral-polymer-kompositter til den anden side med for det meste et silkeproteinfyldstof. Inspireret af dette naturlige stof ønskede Xinxing Zhang og kolleger at prøve en lignende type gradientstruktur for at skabe et holdbart og bøjeligt materiale til bløde robotter.

Forskerne linkede β -cyclodextrinmolekyler til sulfoneret grafen, hvilket skaber sammensatte nanoark. Derefter blev opløsninger af nanopladerne inkorporeret med forskellige koncentrationer i polyurethanlatexblandinger. En lag-for-lag samlingsmetode skabte en ordnet koncentrationsgradient af nanokompositterne gennem materialet, hvorfra holdet dannede en lille fiskerobot, der var 15 mm (omkring en halv tomme) lang. Hurtigt at tænde og slukke for en nær-infrarød lyslaser ved en fisks hale fik den til at blafre og drev robotten fremad. Robotten kunne bevæge sig 2,67 kropslængder i sekundet - en hastighed, der er hurtigere end tidligere rapporteret for andre bløde svømmende robotter, og det er omtrent den samme hastighed som aktivt fytoplankton, der bevæger sig i vand. Forskerne viste, at den svømmende fiskerobot gentagne gange kunne adsorbere nærliggende polystyrenmikroplast og transportere dem andre steder hen. Materialet kunne også hele sig selv efter at være blevet skåret, og stadig bevare sin evne til at adsorbere mikroplast.

På grund af fiskerobottens holdbarhed og hastighed siger forskerne, at den kan bruges til at overvåge mikroplast og andre forurenende stoffer i barske vandmiljøer. + Udforsk yderligere

Små robotsvømmere, der helbreder sig selv fra skader