Čínští vědci vyvinuli světlem aktivovaného rybího robota, který plave a sbírá mikroplasty
Znečištění oceánů plasty se stalo velmi viditelným problémem, ale jedna z nejtěžších forem znečištění oceánů je hůře viditelná: mikroplasty. Mikroplasty se nacházejí téměř všude na Zemi a mohou být škodlivé pro životní prostředí a zdraví živých organismů. Je obtížné tento odpad z prostředí odstranit, zejména jakmile se usadí v zákoutích na dně vodních toků.
Vědci v Číně nyní vytvořili světlem aktivovaného rybího robota, který rychle „plave“, sbírá mikroplasty a odstraňuje je z prostředí, píše web InceptiveMind.
Měkcí roboti jsou obvykle vyrobeni z hydrogelů a elastomerů, které se ve vodním prostředí mohou snadno poškodit. Výzkumníci se proto obrátili na jiný materiál zvaný perleť, který je pevný a pružný a nachází se na vnitřním povrchu škeblí. Tento materiál má mikroskopický gradient, který přechází z jedné strany s velkým množstvím minerálně-polymerních kompozitů uhličitanu vápenatého na druhou stranu s převážně hedvábnou proteinovou výplní.
Výzkumníci se touto přírodní látkou inspirovali k vytvoření odolného a ohebného materiálu pro měkké roboty. Spojili molekuly β-cyklodextrinu se sulfonovaným grafenem, čímž vytvořili kompozitní nanolisty. Tyto nanolisty byly v různých koncentracích začleněny do směsi polyuretanového latexu a poté sestaveny vrstvu po vrstvě, aby se vytvořil uspořádaný koncentrační gradient nanokompozitu, který umožňuje, aby struktura byla pružná, tvrdá a měla určitou nosnost, která přitahuje mikroplasty. Po vytvoření 15 mm dlouhého kusu materiálu jej tým vytvaroval do podoby ryby, čímž vznikl malý robot velikosti nehtu a velmi tenký, který se mohl protáhnout skulinami a úzkými místy.
Rychlé zapínání a vypínání laseru s blízkým infračerveným světlem na ocase rybky způsobilo jeho mávání, které robota pohánělo vpřed. Robot se mohl pohybovat o 2,67 délky těla za sekundu – podle týmu je to vyšší rychlost než u podobných měkkých plovoucích robotů a přibližně stejná rychlost jako u aktivního fytoplanktonu pohybujícího se ve vodě.
Výzkumníci svými experimenty prokázali, že plovoucí rybí robot může opakovaně adsorbovat blízké polystyrenové mikroplasty a dopravovat je jinam. Materiál se také dokázal po pořezání sám zahojit, přičemž si stále zachoval schopnost adsorbovat mikroplasty. Vzhledem k odolnosti a rychlosti rybího robota by podle vědců mohl být využíván k monitorování mikroplastů a dalších znečišťujících látek v drsném vodním prostředí.
Vědci tvrdí, že jejich nanostrukturní konstrukce nabídne také efektivní rozšířenou cestu k dalším integrovaným robotům, které vyžadují multifunkční integraci.
Zdroj: inceptivemind.com