หุ่นยนต์จิ๋วช่วยสลายไมโครพลาสติก

นักวิทยาศาสตร์ได้สร้างตัวเร่งปฏิกิริยาขนาดเล็กที่สามารถเคลื่อนที่ได้เองในแสงแดดและเกาะติดกับไมโครพลาสติก

ผู้เชี่ยวชาหุ่นญ Martin Pumera จากศูนย์ Advanced Nano Robotics (สาธารณรัฐเช็ก) และเพื่อนร่วมงานของเขาได้พัฒนาหุ่นยนต์ขนาดเล็กที่สามารถว่ายน้ำ เกาะติด และย่อยสลายเศษพลาสติกได้SciTechDaily รายงานเมื่อวันที่ 14 มิถุนายน การศึกษาใหม่ได้รับการตีพิมพ์ในวารสาร ACS Applied Materials & Interfaces

ในขณะที่ผลิตภัณฑ์พลาสติกมีอยู่ทั่วไปในบ้าน แต่ขยะและพลาสติกชิ้นเล็กๆ กลับล้นออกมา ไมโครพลาสติกที่มีขนาดน้อยกว่า 5 มม. ยากที่จะรวบรวมและถอดออก พวกเขาสามารถยึดติดกับโลหะหนักและสารมลพิษ ก่อให้เกิดอันตรายต่อมนุษย์และสัตว์หากใช้โดยไม่ได้ตั้งใจ

ก่อนหน้านี้นักวิจัยได้เสนอวิธีแก้ปัญหาเพื่อขจัดพลาสติกออกจากสิ่งแวดล้อมที่ใช้พลังงานน้อยลงซึ่งเป็นการใช้ตัวเร่งปฏิกิริยา ตัวเร่งปฏิกิริยานี้อาศัยแสงแดดเพื่อสร้างสารประกอบปฏิกิริยาที่สามารถสลายพลาสติกได้ อย่างไรก็ตาม กระบวนการในการนำตัวเร่งปฏิกิริยาและชิ้นพลาสติกมาสัมผัสกันนั้นยากมาก มักต้องมีการปรับสภาพล่วงหน้าหรือการใช้เครื่องจักรขนาดใหญ่ ซึ่งไม่สามารถปรับขนาดได้ง่าย

ทีมงานของ Pumera ต้องการสร้างตัวเร่งปฏิกิริยาที่เคลื่อนที่ด้วยตัวเองด้วยแสงแดด ซึ่งสามารถเกาะติดกับไมโครพลาสติกและทำลายพวกมันได้ ในการเปลี่ยนตัวเร่งปฏิกิริยาให้เป็นหุ่นยนต์ขนาดเล็กที่ใช้พลังงานแสง พวกเขาสร้างอนุภาครูปดาวของบิสมัท วานาเดต (สารประกอบอนินทรีย์ที่มีสูตร BiVO4) กว้าง 4-8 ไมโครเมตร แล้วเคลือบด้วยเฟอร์โรแมกเนติกออกไซด์อย่างสม่ำเสมอ หุ่นยนต์ตัวเล็กสามารถว่ายน้ำไปตามระบบท่อน้ำและโต้ตอบกับไมโครพลาสติกได้

นักวิทยาศาสตร์ค้นพบว่าภายใต้แสงที่มองเห็น หุ่นยนต์ตัวเล็กเกาะติดกับพลาสติกทั่วไปสี่ชนิด จากนั้นจึงจุดไฟให้ชิ้นส่วนพลาสติกที่หุ่นยนต์หุ้มไว้เป็นเวลาเจ็ดวัน โดยทั้งหมดแช่ในสารละลายไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์เจือจาง ทีมงานพบว่าชิ้นส่วนของพลาสติกสูญเสียน้ำหนัก 3 เปอร์เซ็นต์ ในขณะที่พื้นผิวเปลี่ยนจากเรียบเป็นรูพรุน และพบอนุภาคขนาดเล็กและอนุภาคของพลาสติกในสารละลายที่เหลือ

เพื่อดำเนินการศึกษา ทีมผู้เชี่ยวชาญได้รับเงินทุนจากกองทุนเพื่อการพัฒนาภูมิภาคยุโรป (ERDF) พวกเขากล่าวว่าหุ่นยนต์ตัวเร่งปฏิกิริยาขนาดเล็กจะปูทางสำหรับการพัฒนาระบบที่ดักจับและย่อยสลายไมโครพลาสติกในสถานที่ที่ยากต่อการเข้าถึง