Roboty proti plastom: mikroriasové riešenie proti mikroplastom

Plastový odpad čoraz viac znečisťuje oceány a vodné toky. Keď sa plasty rozkladajú, fragmentujú sa na mikroplasty (do 5 mm) a ešte menšie nanoplasty (pod 1 mikrón). Tieto častice pochádzajú z degradácie väčších plastov, kozmetických mikroguľôčok aj syntetických vlákien uvoľňovaných pri praní textílií.

Prečo sú mikroplasty taký problém?

Ich malá veľkosť umožňuje vstup do potravinového reťazca. Vodné organizmy ich prehĺtajú, čo spôsobuje tráviace problémy a narušenie metabolizmu. Navyše majú veľký povrch, na ktorý sa viažu toxické látky z prostredia.

Tieto škodliviny sa následne bioakumulujú a môžu sa dostať až do ľudského organizmu prostredníctvom konzumácie rýb a morských plodov.

Prečo klasická filtrácia nestačí?

Mikroplasty a nanoplasty sú príliš malé na to, aby ich zachytili bežné filtre. Prechádzajú cez filtračné póry a zostávajú suspendované vo vode. Preto sú potrebné aktívne technológie, ktoré plastové častice cielene vyhľadávajú a zachytávajú.

Mikroriasové roboty ako ekologické riešenie

Vedci vyvinuli biohybridné mikroroboty založené na bunkách rias. Tieto mikroriasové roboty dokážu aktívne vyhľadávať mikroplasty a zachytávať ich pomocou magnetického riadenia.

Ako fungujú?

Riasy majú prirodzene negatívny povrchový náboj, ktorý elektrostaticky interaguje s kladne nabitými plastovými časticami. Vedci na ne pripevnili nanočastice oxidu železa, čím umožnili ich ovládanie rotujúcim magnetickým poľom.

Takto môžu byť roboty presne navigované do kontaminovaných oblastí – napríklad k ústiam riek alebo výstupom z čistiarní odpadových vôd.

Prečítajte si aj:

Ultratenké IR membrány pre nočné videnie

Účinnosť a environmentálne výhody

Testy ukázali viac ako 90 % účinnosť zachytávania polystyrénových mikroplastov v laboratórnych podmienkach a viac než 80 % účinnosť v reálnych vodách (jazerná či vodovodná voda).

Po zachytení plastov sa roboty magneticky oddelia a plast sa uvoľní na likvidáciu. Mikroriasové roboty je možné použiť opakovane – minimálne päť cyklov bez výraznej straty účinnosti.

Prečo sú ekologickejšie?

• Vyrobené z biologicky odbúrateľných materiálov
• Nepoužívajú drahé kovy ako zlato či platina
• Minimálna toxicita nanočastíc
• Možnosť prirodzenej replikácie a škálovania

Nanočastice oxidu železa zostali počas testovania pevne viazané na riasach, čím sa minimalizovalo riziko sekundárnej nano-kontaminácie.

Budúcnosť environmentálnej mikrorobotiky

Biohybridné mikroroboty predstavujú nový „zelený“ smer v boji proti znečisteniu plastami. Hoci je technológia ešte v počiatočnom štádiu vývoja, má potenciál stať sa škálovateľným riešením pre znižovanie mikroplastov vo vodných ekosystémoch.

Zdroj: www.nanowerk.com