شکار میکروپلاستیک با ربات ماهی


نویسنده آریا صبوری دکترای علوم از دانشگاه مدیترانه شرقی است

اغلب حیوانات گاهی اوقات این ذرات ریز پلاستیکی را با غذا اشتباه می گیرند یا آنها را از دستگاه گوارش خود خارج می کنند که می تواند سلامت آنها را به خطر بیندازد، اما حذف چنین ذرات ریز از محل کار دشوار است. مخصوصاً زمانی که در گوشه ها و برآمدگی های انتهای آبراهه ها ته نشین می شود.

اخیرا مقاله جدیدی منتشر شده است که به نظر من برای محیط آینده بسیار مهم است. محققان چینی و اعضای گروه ACS ‘Nano Letter یک ربات ماهی فعال شده با نور ساخته اند که به سرعت شنا می کند و میکروپلاستیک ها را جمع آوری یا شکار می کند.

از آنجایی که میکروپلاستیک می تواند در ترک ها نفوذ کند، جدا کردن آن از محیط آبی دشوار است. یک راه حل استفاده از ربات های کوچک، انعطاف پذیر و خودران برای رسیدن به این آلاینده ها و پاکسازی آنها است، اما مواد رایجی که برای ساخت ربات های نرم استفاده می شود، هیدروژل ها و الاستومرها هستند و به راحتی در محیط های آبی آسیب می بینند.

ماده دیگری به نام مادر مروارید که به مروارید مادر نیز معروف است، قوی و انعطاف پذیر است و در داخل صدف یافت می شود. لایه‌های مروارید دارای ساختار میکروسکوپی هستند که از یک طرف توسط مقدار زیادی کامپوزیت معدنی-پلیمر کربنات کلسیم و ساختار پروتئینی تشکیل شده است. با الهام از این ماده طبیعی، محققان می خواستند یک نوع طراحی مشابه برای ایجاد مواد قوی و انعطاف پذیر برای روبات های نرم ایجاد کنند.

محققان مولکول های بتا سیکلودکسترین را به گرافن سولفاته اضافه کردند و بر اساس آن نانوپلاست های کامپوزیتی ایجاد کردند. سپس محلول‌های نانو ورق با غلظت‌های مختلف در مخلوط‌های لاتکس پلی‌اورتان قرار داده شد. روش مونتاژ لایه به لایه، غلظت مناسب و شکل صحیح نانوکامپوزیت ها را با استفاده از این مواد ایجاد کرد که از آن یک ربات ماهی کوچک به طول 15 میلی متر (حدود نیم اینچ) ساخته شد. روشن و خاموش شدن سریع نور لیزر و مادون قرمز باعث می شود که ماهی دم خود را به اصطلاح ماهی حرکت دهد و ربات به جلو حرکت کند. ربات می تواند 67.2 طول بدن در ثانیه حرکت کند. سرعتی که قبلاً برای سایر ربات‌های شناور نرم گزارش شده بود، بیشتر است و تقریباً به اندازه فیتوپلانکتون‌های فعال در آب است. محققان نشان داده اند که یک ربات ماهی شناور می تواند به طور مداوم میکروپلاستیک را جذب کرده و آن را به مکان دیگری منتقل کند. همچنین می تواند پس از برش بهبود یابد و همچنان توانایی جذب میکروپلاستیک ها را حفظ می کند. به دلیل دوام و سرعت آن، محققان می گویند می توان از آن برای نظارت بر میکروپلاستیک ها و سایر آلاینده ها در محیط آبی استفاده کرد.

بنیاد علوم چین بودجه این مطالعه را تامین کرده است و محققانی از دانشگاه های مختلف چین در حال کار بر روی این مدل جدید از میکروربات های نرم هستند که می تواند برای محیط زیست آینده بسیار مهم باشد.

تعداد بازدید: 4