永續環境

綠色微型機器人:對抗水域「奈米塑膠污染」的新英雄


在這個塑膠充斥的世界裡,科學家們終於打造出了一種可以拯救我們水域的超級英雄——生物混合微型機器人(簡稱MARs)。捷克布諾科技大學和門德爾大學的研究人員開發出這些神奇的小家伙,它們可以從污染的水中去除那些討厭的微塑膠(顆粒)和奈米塑膠,而且不會造成進一步的污染。這就像是在水中派出一支由微小的綠色清道夫組成的軍隊!

這些MARs由藻類和環保磁性奈米顆粒組成,它們在外部磁場的控制下靈活地游動。這些微型機器人的表面帶有負電荷,這要歸功於藻類細胞表面的 -COOH 基團。而微塑膠和奈米塑膠?它們通常帶正電荷。就像兩個截然相反的世界相遇,正負電荷的吸引使得MARs能夠有效地捕捉並移除這些微小的塑料顆粒。

這些研究人員原本考慮使用貴金屬來推動這些微型機器人,但後來發現這不僅成本高昂,還可能帶來潛在的危害。於是,他們轉向了更經濟、更環保的材料——藻類。就這樣,這種綠色的解決方案應運而生。

利用正負電賀相吸 清除塑膠汙染

利用正負電賀相吸 清除塑膠污染
這幅圖片展示了被捕獲後的綠色MARs和藍色奈米塑膠的螢光圖像。
這幅圖片展示了被捕獲後的綠色MARs和藍色奈米塑膠的螢光圖像。

在實驗室裡,這些微型機器人表現出色。它們在水箱中被精確地遙控,成功去除了大部分的微塑膠和奈米塑膠。實驗數據令人印象深刻:對於奈米塑膠的去除效率高達92%,對於微塑膠則達到了70%。將來,它們可能成為清除水體中塑膠污染的有力工具,為環境修復工作做出貢獻,並減輕塑膠廢物對水生生態系統的影響。

這些微型機器人使用的材料既實惠又可大規模生產,這意味著它們可能是一種經濟高效的技術,用於解決水域環境的污染問題。未來,這支由藻類組成的小型清潔隊可能會在海洋和其他水體中進行測試和部署,助力去除有毒的塑料殘留物。

研究人員表示,未來的研究將著重於調查MARs與水生生態系統的相容性,並評估對非目標生物的潛在影響,這對於了解它們部署的環境影響至關重要。此外,他們還想探索如何將MARs與其他技術(例如實時監測塑料濃度的傳感器)相結合或整合。所以,讓我們為這些微小的英雄們鼓掌吧,它們可能很快就會在我們的水域中展開行動,進行一場真正的清潔行動!

這項研究刊登在最新一期的《先進功能材料》 (Advanced Functional Materials)。

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首圖來源:Diogo Pinheiro ccBY4.0  

圖片來源:Peng et al ccBY4.0 


參考論文:
1.Biohybrid Magnetically Driven Microrobots for Sustainable Removal of Micro/Nanoplastics from the Aquatic Environment.Advanced Functional Materials.

延伸閱讀:

1.革命性AI技術:衛星圖像助力海洋塑膠垃圾偵測