細(xì)菌大小的機(jī)器人處理微塑料并通過分解它們而獲勝
小塊塑料隨處可見，從城市環(huán)境延伸到原始荒野。留給他們自己的設(shè)備，他們可能需要數(shù)百年的時(shí)間才能完全退化。被陽光激活的催化劑可以加速這一過程，但讓這些化合物與微塑料相互作用很困難。在一項(xiàng)概念驗(yàn)證研究中， ACS Applied Materials & Interfaces 上的研究 人員開發(fā)了自走式微型機(jī)器人，可以游泳、附著在塑料上并分解它們。
雖然塑料制品在室內(nèi)無處不在，但塑料垃圾和碎屑現(xiàn)在也隨處可見。其中最小的——小于 5 毫米的微塑料——很難撿起和去除。此外，它們可以吸附重金屬和污染物，如果不小心食用，可能會(huì)傷害人類或動(dòng)物。
因此，之前的研究人員提出了一種通過使用催化劑利用陽光產(chǎn)生高反應(yīng)性化合物來分解這些類型的聚合物的低能量方法來清除環(huán)境中的塑料。然而，讓催化劑和微小塑料片相互接觸具有挑戰(zhàn)性，通常需要預(yù)處理或笨重的機(jī)械攪拌器，這些都不容易放大。Martin Pumera 及其同事想要制造一種陽光驅(qū)動(dòng)的催化劑，該催化劑會(huì)向微粒移動(dòng)并附著在微粒上并分解它們。
為了將催化材料轉(zhuǎn)化為光驅(qū)動(dòng)的微型機(jī)器人，研究人員制作了釩酸鉍的星形顆粒，然后用磁性氧化鐵均勻地涂覆了 4-8 微米寬的結(jié)構(gòu)。微型機(jī)器人可以游過迷宮般的通道，并與整個(gè)長度的微塑料片相互作用。研究人員發(fā)現(xiàn)，在可見光下，微型機(jī)器人強(qiáng)烈地照在四種常見的塑料上。
然后，該團(tuán)隊(duì)在稀釋的過氧化氫溶液中照亮覆蓋有微型機(jī)器人催化劑的四種塑料件 7 天。他們觀察到塑料重量減少了 3%，所有類型的表面紋理從光滑變?yōu)橛邪己?，并且在剩余的溶液中發(fā)現(xiàn)了塑料的小分子和成分。研究人員表示，這種自驅(qū)動(dòng)微型機(jī)器人催化劑為能夠在難以到達(dá)的位置捕獲和降解微塑料的系統(tǒng)鋪平了道路。
標(biāo)簽：