Nanoroboty kontra zanieczyszczona woda. Nowatorska metoda walki o czyste środowisko

Martin Pumera z Uniwersytetu Chemii i Technologii w Pradze stworzył wraz ze współpracownikami nanoroboty napędzane magnesami. Są one zdolne do usuwania zanieczyszczeń z wody.

Do budowy nanorobotów użyto wrażliwego na zmiany temperatury polimeru i tlenku żelaza. Pierwszy składnik umożliwia zbieranie i usuwanie zanieczyszczeń z wody, podczas gdy drugi nadaje nanorobotom magnetyzmu. Naukowcy użyli również atomów tlenu i wodoru, które dodali do tlenku żelaza. Owe atomy mogą przyczepiać się do potencjalnych zanieczyszczeń.

Czytaj też: Rosyjski algorytm nauczył się tworzyć dokładne mapy zanieczyszczeń terenu

Nanoroboty mają około 200 nanometrów szerokości, a źródłem ich zasilania są pola magnetyczne, dzięki którym naukowcy mogą kontrolować ich ruchy. Kiedy temperatura jest niska i wynosi około 5 stopni Celsjusza, urządzenia są rozproszone w wodzie. Gdy dojdzie jednak do jej wzrostu do około 25 stopni Celsjusza, zaczynają się ze sobą łączyć, chwytając przy okazji potencjalne zanieczyszczenia. Do pozbycia się tych zanieczyszczeń wystarczy wyjęcie nanorobotów z wody z wykorzystaniem magnesu oraz schłodzenie ich.

Nanoroboty zmieniają swoje zachowanie w zależności od temperatury

Kiedy naukowcy przeprowadzili eksperymenty w wodzie zawierającej 5 miligramów arsenu na litr, nanoroboty usuwały nawet 65,2 procent tego pierwiastka w ciągu 100 minut. Nowa metoda ma przy tym ogromną przewagę nad dotychczas stosowanymi, ponieważ nanoroboty nie potrzebują do działania żadnego paliwa. Można ich też używać wielokrotnie, dzięki czemu ich stosowanie byłoby znacznie bardziej opłacalne. Szczegóły na ten temat są dostępne na łamach Nature Communications.

Czytaj też: Perowskitowa siatkówka – idealne oko dla robotów przyszłości

Jak wyjaśnia Pumera w grę wchodzi też zmiana konstrukcji tych urządzeń lub zmodyfikowanie ich tak, aby celowały w konkretne cząsteczki chemiczne. Naukowiec liczy, iż stworzona przez niego technologia mogłaby być wykorzystywana do oczyszczania wody na większą skalę. Jednym z wyzwań będzie zaprojektowanie systemów nawigacji magnetycznej, które mogłyby ułatwić stosowanie tej metody do oczyszczania ścieków przemysłowych.