Gli scienziati hanno scoperto il robo-fish bionico per rimuovere le microplastiche dai mari Plastica

I ricercatori hanno progettato un piccolo pesce robotico programmato per rimuovere le microplastiche dai mari e dagli oceani fluttuando e adsorbendole sul suo corpo morbido, elastico e autorigenerante.

Le microplastiche sono miliardi di piccole particelle di plastica che si separano dalle cose di plastica più grandi usate ogni giorno, come bottiglie d’acqua, pneumatici per auto e magliette sintetiche. Sono uno dei più grandi problemi ambientali del 21° secolo da una volta sono dispersi nell’ambiente la decomposizione delle plastiche più grandi è molto difficile da eliminare, penetrano nell’acqua potabile, nei prodotti e negli alimenti, danneggiano l’ambiente e gli animali e salute umana.

“È molto importante sviluppare un robot che raccolga e campiona accuratamente gli inquinanti microplastici nocivi dall’ambiente acquatico”, ha affermato. Yuyan Wang, ricercatore presso il Polymer Research Institute dell’Università di Sichuan e uno dei principali autori dello studio. La nuova invenzione della sua squadra è descritta in documento di ricerca sulla rivista Nano Letters. “Per quanto ne sappiamo, questo è il primo esempio di robot così morbidi”.

I ricercatori dell’Università di Sichuan hanno scoperto soluzioni innovative per monitorare questi contaminanti per la contaminazione dell’acqua: hanno progettato un piccolo pesce robot semovente che può nuotare, catturare microplastiche fluttuanti e ripararsi se tagliato. o danneggiato durante la spedizione.

Il pesce robot è lungo solo 13 mm e, grazie a un sistema laser leggero, nuota nella sua coda e ondeggia a una velocità di quasi 30 mm al secondo, simile alla velocità con cui il plancton va alla deriva nell’acqua in movimento.

Gli scienziati hanno scoperto un robo-pesce bionico in grado di rimuovere la microplastica dai mari – video

Gli scienziati del robot hanno creato elementi ispirati agli elementi che prosperano nel mare: la madreperla, nota anche come madreperla, che è il guscio interno delle vongole. Il team ha creato un materiale simile alla madreperla stratificando diversi strati microscopici di molecole secondo uno specifico gradiente chimico madreperla.

Secondo lo studio, questo li ha resi un pesce robot flessibile, torsionale e persino in grado di stringere fino a 5 kg. Ancora più importante, i pesci bionici possono adsorbire pezzi di microplastica fluttuanti nelle vicinanze perché coloranti organici, antibiotici e metalli pesanti nelle microplastiche hanno forti legami chimici e interazioni elettrostatiche con i materiali dei pesci. Di conseguenza, si attaccano alla sua superficie in modo che i pesci possano raccogliere e rimuovere le microplastiche dall’acqua. “Dopo che il robot ha raccolto i microplasti nell’acqua, gli scienziati possono analizzare ulteriormente la composizione e la tossicità fisiologica dei microplasti”, ha detto Wang.

Inoltre, il materiale appena creato sembra avere anche capacità rigenerative, ha affermato Wang, specializzato nello sviluppo di materiali autorigeneranti. Pertanto, i pesci robotici possono guarire fino all’89% delle loro capacità e continuare ad adsorbirsi anche se subiscono danni o tagli, cosa che spesso può accadere se vanno a caccia di sostanze inquinanti in acque turbolente.

Questa è solo la prova del concetto, osserva Wang, e sono necessarie molte più ricerche, specialmente su come potrebbe essere implementato nel mondo reale. Ad esempio, un robot morbido finora funziona solo su specchi d’acqua, quindi il team di Wang lavorerà presto su pesci robot più funzionalmente complessi che possono andare più in profondità sott’acqua. Tuttavia, questo design bionico potrebbe offrire una rampa di lancio per altri progetti simili, ha detto Wang. “Penso che la nanotecnologia sia una grande promessa per l’assorbimento di tracce, la raccolta e il rilevamento di inquinanti, migliorando l’efficienza degli interventi e riducendo i costi operativi”.

La nanotecnologia sarà infatti uno degli attori più importanti nella lotta contro le microplastiche, afferma Filip DemokratouDirettore del Center for Nanosciences and Advanced Materials Research presso la Rutgers University, che non ha partecipato allo studio.

Il laboratorio di Demokritou si concentra anche sull’uso della nanotecnologia per rimuovere le microplastiche dal pianeta, ma invece di pulirle, stanno lavorando per sostituirle. Questa settimana sulla rivista Nature Food ha annunciato l’invenzione una nuova vernice spray a base vegetale che può fungere da alternativa ecologica agli imballaggi in plastica per alimenti. Il loro caso di studio ha dimostrato che questo spray in fibra a base di amido può respingere gli agenti patogeni e proteggere dai danni durante il trasporto, se non meglio, rispetto alle attuali opzioni di imballaggio in plastica.

“Il motto dell’industria chimica negli ultimi 40-50 anni è: produciamo prodotti chimici, produciamo materiali, li mettiamo lì e poi ripuliamo il disordine in 20 o 30 anni”, ha affermato. “Non è un modello sostenibile”. Quindi possiamo sintetizzare materiali da costruzione più sicuri? Possiamo, in un’economia circolare, estrarre materiali dai rifiuti alimentari e trasformarli in materiali utili che possiamo utilizzare per risolvere questo problema?

Questo è il frutto della nanotecnologia, hanno affermato i Democratici, e man mano che la ricerca sui materiali migliora, migliorerà anche l’approccio multiforme alla sostituzione della plastica nella nostra vita quotidiana e al filtraggio dei suoi residui di microplastica dall’ambiente.

“Ma c’è una grande differenza tra invenzione e innovazione”, ha detto. “Un’invenzione è qualcosa a cui nessuno ha ancora pensato. Destra? Ma l’innovazione è qualcosa che cambierà la vita delle persone perché porta alla commercializzazione e può essere ridimensionata”.

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