Shkencëtarët shpikin peshkun bionik robo për të pastruar mikroplastikën nga detet

Peshku robo i vockël vetëlëvizës mund të notojë përreth, të lidhet me mikroplastikë lundrues të lirë dhe të rregullohet nëse dëmtohet.

Shkencëtarët kanë projektuar një robot-peshk të vogël që është programuar për të hequr mikroplastikën nga detet dhe oqeanet duke notuar përreth dhe duke i thithur ato në trupin e tij të butë, fleksibël dhe vetë-shërues.

Mikroplastika janë miliarda grimca të vogla plastike të cilat copëtohen nga gjërat më të mëdha plastike që përdoren çdo ditë, si shishet e ujit, gomat e makinave dhe bluzat sintetike. Ato janë një nga problemet më të mëdha mjedisore të shekullit të 21-të, sepse pasi ato shpërndahen në mjedis përmes shpërbërjes së plastikës më të madhe, ato janë shumë të vështira për t’u hequr qafe, duke hyrë në ujin e pijshëm, prodhimin dhe ushqimin, duke dëmtuar mjedisin dhe kafshët. dhe shëndetin e njeriut.

“Është e një rëndësie të madhe zhvillimi i një roboti për të mbledhur dhe kampionuar me saktësi ndotësit mikroplastikë të dëmshëm nga mjedisi ujor,” tha Yuyan Wang, një studiues në Institutin e Kërkimeve Polymer të Universitetit Sichuan dhe një nga autorët kryesorë në studim. Shpikja e re e ekipit të saj përshkruhet në një punim kërkimor në revistën Nano Letters. “Me sa dimë, ky është shembulli i parë i robotëve të tillë të butë.”

Studiuesit në Universitetin Sichuan kanë zbuluar një zgjidhje inovative për të gjurmuar këta ndotës kur bëhet fjalë për ndotjen e ujit: dizajnimin e një peshku të vogël vetëlëvizës robo që mund të notojë përreth, të kapet në mikroplastikë lundrues të lirë dhe të rregullohet nëse pritet. ose të dëmtuara gjatë ekspeditës së saj.

Peshku robo është vetëm 13 mm i gjatë dhe falë një sistemi lazer të lehtë në bishtin e tij, noton dhe përplaset rreth e rrotull me pothuajse 30 mm në sekondë, e ngjashme me shpejtësinë me të cilën planktoni lëviz përreth në ujin në lëvizje.

Studiuesit e krijuan robotin nga materiale të frymëzuara nga elementë që lulëzojnë në det: margaritari i nënës, i njohur gjithashtu si nakre, që është mbulesa e brendshme e guaskave të molusqeve. Ekipi krijoi një material të ngjashëm me nakren duke shtruar fletë të ndryshme mikroskopike të molekulave sipas gradientit kimik specifik të nakresë.

Kjo i bëri ata një peshk robo që është elastik, fleksibël për t’u përdredhur dhe madje i aftë për të tërhequr deri në 5 kg peshë, sipas studimit. Më e rëndësishmja, peshqit bionik mund të thithin copa mikroplastike që lundrojnë lirisht, sepse ngjyrat organike, antibiotikët dhe metalet e rënda në mikroplastikë kanë lidhje të forta kimike dhe ndërveprime elektrostatike me materialet e peshkut. Kjo i bën ata të ngjiten në sipërfaqen e saj, kështu që peshqit mund të mbledhin dhe heqin mikroplastikën nga uji. “Pasi roboti mbledh mikroplastikën në ujë, studiuesit mund të analizojnë më tej përbërjen dhe toksicitetin fiziologjik të mikroplastikës”, tha Wang.

Plus, materiali i krijuar rishtazi duket se ka gjithashtu aftësi rigjeneruese, tha Wang, i cili është i specializuar në zhvillimin e materialeve vetë-shëruese. Kështu, peshku robot mund të shërohet deri në 89% të aftësisë së tij dhe të vazhdojë të përthithë edhe në rast se pëson ndonjë dëmtim ose prerje – gjë që mund të ndodhë shpesh nëse shkon për të gjuajtur për ndotës në ujërat e trazuar.

Kjo është vetëm një provë e konceptit, vëren Wang, dhe nevojiten shumë më tepër kërkime – veçanërisht se si mund të vendoset në botën reale. Për shembull, roboti i butë aktualisht punon vetëm në sipërfaqe ujore, kështu që ekipi i Wang së shpejti do të punojë në peshq robo më kompleks funksionalisht që mund të shkojnë më thellë nën ujë. Megjithatë, ky dizajn bionik mund të ofrojë një pikënisje për projekte të tjera të ngjashme, tha Wang. “Unë mendoj se nanoteknologjia premton shumë për thithjen e gjurmëve, grumbullimin dhe zbulimin e ndotësve, duke përmirësuar efikasitetin e ndërhyrjes duke ulur kostot operative.”

Në të vërtetë, nanoteknologjia do të jetë një nga lojtarët më të rëndësishëm në luftën kundër mikroplastikës, sipas Philip Demokritou, drejtor i Qendrës së Kërkimit të Nanoshkencës dhe Materialeve të Avancuara në Universitetin Rutgers, i cili nuk ishte i përfshirë në këtë studim.

Laboratori i Demokritout fokusohet gjithashtu në përdorimin e nanoteknologjisë për të hequr qafe mikroplastikën nga planeti – por në vend që t’i pastrojnë ato, ata po punojnë për t’i zëvendësuar ato. Këtë javë, në revistën Nature Food, ai njoftoi shpikjen e një shtrese të re me spërkatje me bazë bimore, e cila mund të shërbejë si një alternativë miqësore me mjedisin ndaj mbështjellësve plastike të ushqimit. Studimi i rastit të tyre tregoi se ky spray fibër me bazë niseshteje mund të mbrojë patogjenët dhe të mbrojë kundër dëmtimit të transportit po aq mirë, nëse jo më mirë, sesa opsionet aktuale të paketimit plastik.

“Motoja për 40 deri në 50 vitet e fundit për industrinë kimike është: le të bëjmë kimikate, le të bëjmë materiale, t’i nxjerrim atje dhe pastaj të pastrojmë rrëmujën 20 ose 30 vjet më vonë,” tha Demokritou. “Ky nuk është një model i qëndrueshëm. Pra, a mund të sintetizojmë materiale dizajni më të sigurta? A mund të nxjerrim materiale nga mbetjet ushqimore si pjesë e ekonomisë rrethore dhe t’i kthejmë ato në materiale të dobishme që mund t’i përdorim për të trajtuar këtë problem?”

Ky është një frut i ulët për fushën e nanoteknologjisë, tha Demokritou, dhe ndërsa kërkimi në materiale bëhet më i mirë, kështu do të bëhet edhe qasja e shumëanshme e zëvendësimit të plastikës në jetën tonë të përditshme dhe filtrimit të mbetjeve mikroplastike të saj nga mjedisi.

“Por ka një dallim të madh midis një shpikjeje dhe një inovacioni,” tha Demokritou. “Shpikja është diçka për të cilën askush nuk ka menduar ende. E drejtë? Por inovacioni është diçka që do të ndryshojë jetën e njerëzve, sepse e bën atë në komercializim dhe mund të shkallëzohet.”