راهاندازی ناوگان ریزرباتها برای حذف میکروپلاستیکها
دانشمندان جمهوری چک ریزرباتهایی ابداع کردهاند تا آب و خاک را از وجود میکروپلاستیکها پاک کنند.
به گزارش سیناپرس، میکروپلاستیکها که ذرات پلاستیکی زیر پنج میلیمتر هستند، تهدیدی بزرگ و روبهرشد در خاک و آب به شمار میروند. آنها به حاصلخیزی خاک آسیب میرسانند، چرخه مواد مغذی را مختل میکنند، به حیات آبزیان و خشکی آسیب میرسانند و میتوانند در زنجیره غذایی حرکت کنند. به همین دلیل، پاکسازی میکروپلاستیکها یک اولویت فوری است.
پاکسازی میکروپلاستیکها کار آسانی نیست. برای مثال، این ذرات کوچک به شدت بین مواد معدنی و آلی خاک به دام میافتند و استخراج آنها فوقالعاده دشوار است، اما شاید یک راه حل در راه باشد. دانشمندان جمهوری چک رباتهای میکروسکوپی ویژه پاکسازی ساختهاند که با موفقیت میکروپلاستیکها را از محیطهای آبی و خاکی در آزمایشگاه حذف میکنند.
دانشمندان برای ساخت رباتها، کار خود را با ذرات میکروسکوپی «MXene» ساختهشده از لایههای بسیار نازک و انباشتهشده آغاز کردند. این ماده دارای سطح وسیع و شیمی سطح است که به آن کمک میکند تا پلاستیک را جذب کند و نگه دارد. سپس آنها ذرات را با نانوذرات نیکل مغناطیسی پوشش دادند تا میدانهای مغناطیسی در حال چرخش بتوانند رباتهای کوچک را به حرکت درآورند.
سپس مرحله آزمایش فرا رسید. دانشمندان گروههایی از این ریزرباتها را در نمونههای آب و خاک آلوده به پلاستیک قرار دادند. میدانهای مغناطیسی بیرونی تولیدشده به چرخش و غلتیدن رباتها در مایع و فشرده شدن آنها در شکافهای ریز پر از آب در خاک منجر شدند.
دانشمندان در مقاله خود نوشتند: ریزرباتها در محیطهای خاکی میتوانند از طریق ریزمحیطهای نفوذپذیر خاک به آب راه یابند و پس از مختل کردن میکروپلاستیکهای بهدامافتاده در ماتریسهای خاک، آنها را استخراج کنند.
هنگام حرکت ریزرباتها، سطوح چسبنده آنها با میکروپلاستیکها برخورد میکرد، به آنها میچسبید و آنها را به دنبال خود میکشید. سپس، دانشمندان از یک آهنربا برای بیرون کشیدن ریزرباتها و محموله پلاستیکی بهدامافتاده آنها استفاده کردند.
ریزرباتها عملکرد خوبی داشتند. آنها در آب، حدود ۹۴ درصد از ذرات پلیاستایرن و ۸۹ درصد از پلیاتیلن ترفتالات را در تقریبا یک ساعت حذف کردند و در خاک توانستند حدود ۸۱ درصد از پلیاستایرن و ۷۲ درصد از پلیاتیلن ترفتالات را حذف کنند. عملکرد ریزرباتها از عملکرد ماده MXene که بدون حرکت مغناطیسی استفاده میشد و به جای حرکت فعال در خاک و آب، به جذب غیرفعال اتکا داشت، بهتر بود.
اگرچه نتایج امیدوارکننده بودند، اما آزمایشها تنها در آزمایشگاه انجام شدهاند. بنابراین، برای ارزیابی عملکرد این روش در شرایط واقعی، آزمایشهای میدانی مورد نیاز خواهد بود. همچنین، خطرات بالقوهای مانند نشت یونهای فلزی و احتمالاً بازیابی مغناطیسی ناقص وجود دارد که باید به آنها پرداخته شود. با وجود این، این گروه پژوهشی معتقدند که پلتفرم ریزرباتیک آنها میتواند در سالهای آینده ارزشمند باشد.
به نقل از ایسنا، دانشمندان در مقاله خود نوشتند: این پلتفرم پاکسازی ریزرباتیک، یک راهبرد همهکاره و پایدار را برای رفع آلودگی فعال آلایندهها در اکوسیستمهای آبی و خاکی ارائه میدهد.
این پژوهش در مجله «npg Asia Materials» به چاپ رسید.
