Blog

Drobné roboty vyťahujú z vody baktérie a mikroplasty

Vedci vyvinuli drobné „mikroroboty“, ktoré účinne zbavujú vodu nečistôt a mikroplastov. Roboty sa zameriavajú aj na škodlivé baktérie, ktoré sa často zachytávajú práve na plastových časticiach .

Mikroplasty, ktoré vznikajú odštepovaním pri rozklade väčších kusov plastu, sú dnes už prakticky všadeprítomné. Obzvlášť problematický je ich výskyt vo vodnom prostredí, odkiaľ sa veľmi ťažko odstraňujú. Tam ich navyše kolonizujú aj baktérie.

Malé čiastočky plastu v životnom prostredí okrem toho veľmi ľahko požijú živočíchy, cez ktoré mikroplasty prenikajú až do ľudského potravinového reťazca. Účinky plastových častíc na zdravie ľudí zatiaľ nie sú dostatočne preskúmané.

Vedci z Americkej chemickej spoločnosti predstavujú v novej štúdii riešenie plastového znečistenia vody. Riešením by mohol byť húf maličkých robotov, ktoré zachytávajú mikroplasty z vody a dajú sa opakovane používať.

Čo sú mikroplasty

Mikroplasty sú úlomky plastov s priemerom menším ako 5 mm. Nachádzajú sa vo vodných tokoch po celom svete. Pochádzajú z viacerých zdrojov. Patria sem kúsky plávajúceho plastového odpadu. Tieto sa rozpadajú na ešte menšie časti. Príkladom je syntetické oblečenie, z ktorého sa pri praní uvoľňujú vlákna alebo pneumatiky, z ktorých sa uvoľňujú kúsky gumy, a tie sa dostávajú do dažďovej kanalizácie.

Vplyv mikroplastov na zdravie ľudí a ich požitie je stále v štádiu výskumu. Mikroplasty často priťahujú škodlivé baktérie, ktoré žijú na časticiach alebo v ich okolí. Tieto mikróby by sme rozhodne nemali jesť a ani piť. Tu by nám mohli pomôcť práve mikroroboty.

Tieto drobné mikroroboty majú šírku len 2,8 mikrometra. Srdcom každého z nich je magnetická guľôčka. Na povrchu guľôčok sú pripojené vlákna kladne nabitého polyméru.

Po pridaní do nádrže s vodou zostávajú mikroroboty rovnomerne rozptýlené v kvapaline. Po vystavení rotujúcemu magnetickému poľu, ktoré je vytvorené vonkajšími cievkami sa skupiny mikrorobotov tomuto poľu prispôsobia a navzájom sa spoja do plochých plátov. Tieto pláty sa následne pohybujú vodou v smere rotujúceho magnetického poľa.

Laboratórne testy

Počas testovania vedci umiestnili mikroroboty do vody, ktorá obsahovala baktérie Pseudomonas aeruginosa spôsobujúce zápal pľúc a fluorescenčné polystyrénové guľôčky široké 1 mikrometer, ktoré hrali úlohu mikroplastov. Keď sa pláty sférických mikrorobotov dostali do vody, baktérie a polystyrénové guľôčky boli priťahované a zachytené v nabitých polymérových vláknach mikrorobotov.

Po 30-tich minútach boli mikroroboty z vody odstránené pomocou magnetu. K oddeleniu mikróbov a plastov od mikrorobotov došlo pomocou ultrazvuku. Po ultrazvuku nasledovalo ožarovanie UV žiarením aby došlo k usmrteniu koncentrovaných baktérií. Mikroroboty sa potom mohli opätovne použiť.

Tím tvrdí, že ich technológia na dekontamináciu vody by sa mohla začať reálne používať približne o päť až desať rokov.