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细菌大小的机器人处理微塑料并通过分解它们而获胜

2021-07-19 15:24:41 健康养生 来源:

小块塑料随处可见,从城市环境延伸到原始荒野。留给他们自己的设备,他们可能需要数百年的时间才能完全退化。被阳光激活的催化剂可以加速这一过程,但让这些化合物与微塑料相互作用很困难。在一项概念验证研究中,ACS Applied Materials & Interfaces 上的研究人员开发了自走式微型机器人,可以游泳、附着在塑料上并分解它们。

虽然塑料制品在室内无所不在,塑料垃圾和碎屑现在也随处可见。其中最小的——小于 5 毫米的微塑料——很难捡起和去除。此外,它们可以吸附重金属和污染物,如果不小心食用,可能会伤害人类或动物。因此,之前的研究人员提出了一种通过使用催化剂利用阳光产生高反应性化合物来分解这些类型的聚合物的低能量方法来清除环境中的塑料。然而,让催化剂和微小的塑料片相互接触具有挑战性,通常需要预处理或笨重的机械搅拌器,这些都不容易按比例放大。Martin Pumera 及其同事想要制造一种阳光驱动的催化剂,该催化剂会向微粒移动并附着在微粒上并分解它们。

为了将催化材料转化为光驱动的微型机器人,研究人员制作了钒酸铋的星形颗粒,然后用磁性氧化铁均匀地涂覆了 4-8 微米宽的结构。微型机器人可以游过迷宫般的通道,并与整个长度的微塑料片相互作用。研究人员发现,在可见光下,微型机器人强烈地盯着四种常见的塑料。然后,该团队在稀释的过氧化氢溶液中照亮覆盖有微型机器人催化剂的四种塑料件 7 天。他们观察到塑料的重量减少了 3%,所有类型的表面纹理从光滑变为麻点,小分子在剩下的溶液中发现了塑料成分。研究人员表示,自推进式微型机器人催化剂为能够在难以到达的位置捕获和降解微塑料的系统铺平了道路。


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