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| Un robot con forma de pez activado por la luz recoge microplásticos mientras nada. Crédito: Adaptado de Nano Letters 2022, DOI: 10.1021/acs.nanolett.2c01375 |
La contaminación por plásticos se ha convertido en un problema muy visible, pero una de las formas más difíciles de contaminación de los océanos es más difícil de ver: los microplásticos. Los microplásticos se encuentran en casi toda la Tierra y pueden ser perjudiciales para el medio ambiente y la salud de los organismos vivos. Es difícil eliminar esta basura del medio ambiente, sobre todo cuando se deposita en los recovecos del fondo de los cursos de agua.
Ahora, unos investigadores chinos han creado un robot pez que se activa con la luz y que "nada" rápidamente para recoger y eliminar los microplásticos del entorno.
Los robots blandos suelen estar hechos de hidrogeles y elastómeros que pueden dañarse fácilmente en entornos acuáticos. Así que los investigadores recurrieron a otro material llamado nácar, también conocido como nácar, que es fuerte y flexible y se encuentra en la superficie interior de las conchas de las almejas. Este material tiene un gradiente microscópico, que va desde un lado con muchos compuestos minerales de carbonato de calcio y polímeros hasta el otro lado con un relleno mayoritariamente de proteínas de seda.
Los investigadores se inspiraron en esta sustancia natural para crear un material duradero y flexible para robots blandos. Vincularon moléculas de β-ciclodextrina a grafeno sulfonado, creando nanohojas compuestas. Estas nanohojas se incorporaron con diferentes concentraciones a mezclas de látex de poliuretano y luego se ensamblaron capa a capa para crear un gradiente de concentración ordenado del nanocompuesto que permite que la estructura sea flexible, dura y tenga una cierta carga, lo que atrae a los microplásticos. Tras crear una pieza de 15 mm de longitud del material, el equipo le dio forma de pez, lo que dio como resultado un diminuto robot del tamaño de una uña y muy fino, que podía pasar por grietas y lugares estrechos.
Al encender y apagar rápidamente un láser de luz infrarroja en la cola del pez, ésta se agitaba, impulsando al robot hacia adelante. El robot podía moverse 2,67 longitudes corporales por segundo; el equipo afirma que es una velocidad superior a la de otros robots similares de natación suave y más o menos la misma que la del fitoplancton activo que se mueve en el agua.
Mediante sus experimentos, los investigadores demostraron que el robot pez nadador podía absorber repetidamente los microplásticos de poliestireno cercanos y transportarlos a otro lugar. El material también podía curarse a sí mismo después de ser cortado, manteniendo su capacidad de adsorción de microplásticos. Debido a la durabilidad y velocidad del robot pez, los investigadores afirman que podría utilizarse para controlar los microplásticos y otros contaminantes en entornos acuáticos difíciles.
Los investigadores afirman que su diseño nanoestructural también ofrecerá una vía eficaz para otros robots integrados que requieran una integración multifuncional.
meta: Investigadores chinos han creado un robot pez activado por la luz que "nada" rápidamente, recogiendo y eliminando microplásticos del entorno.
Fuentes, créditos y referencias:
Yuyan Wang, Gehong Su, Jin Li, Quanquan Guo, Yinggang Miao, Xinxing Zhang. Robust, Healable, Self-Locomotive Integrated Robots Enabled by Noncovalent Assembled Gradient Nanostructure. Nano Letters, 2022; DOI: 10.1021/acs.nanolett.2c01375
Fuente: Sociedad Química Americana