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机器人大战塑料微粒

作者:KOK体育官方下载 │ 来源:KOK全站APP下载 | 发表时间:2022-10-07 11:04:21

  塑料微粒是由衣服纤维、水瓶和其他合成物品产生的难以降解的微小碎片,如今这些微粒已经出现在全球各地的空气、水和土壤中了。发表在《美国化学学会应用材料与界面》()杂志上的一项研究提出了一种新的方法,可以在水中加速微粒的分解:使用比塑料微粒更小的微型机器人。当与少量的过氧化氢一起被加入水中时,这些细菌大小的微型机器人就会附着在微塑料颗粒上,开始分解它们。

  金属微型机器人呈四角星状,覆有磁性颗粒涂层。当暴露在可见光下时,设备中的电子就能与周围的水和过氧化氢反应(这一过程也被称为光催化),吸收能量,从而驱使机器人移动。布拉格化工大学研究员马丁·普梅拉(Martin Pumera,这项研究的共同作者)说:“相比于使用固定站点,这种技术能够覆盖的区域更广。”当微型机器人粘附在塑料上时,光催化作用还会继续产生带电分子。这些带电分子会破坏塑料分子中的化学键,就像珠宝商剪断手链一样。

  研究人员用4种塑料测试了微型机器人。一周后,4种塑料的重量减轻了0.5%~3%。在另一项测试中,微型机器人推动自己穿过了一条狭小的通道,在被磁铁回收时,它已经带走了通道中多达70%的微塑料颗粒。

  普梅拉设想,可以将升级后的机器人释放到海洋中,让它们锁定塑料微粒,然后再将后者一起回收。完成使命的微型机器人还能重复利用。但加利福尼亚大学里弗赛德分校研究塑料污染的温·考格(Win Cowger,并未参与这项研究)认为,在使用微型机器人时,任何的潜在场景都应该限制在封闭系统中,比如饮用水或废水的处理系统。

  考格指出,目前的机器人也可能附着在塑料以外的物体上,如果大量残留在水中可能并不安全。为了解决这个问题,普梅拉的团队正在测试由不同材料制成的微型机器人。当然,他们也希望新的微型机器人能在没有过氧化氢的环境中正常工作。

  牛津大学化学家彼得·爱德华兹(Peter Edwards,并未参与这项研究)和塞尔吉奥·冈萨雷斯-科尔特斯(Sergio Gonzales-Cortes,并未参与这项研究)在一份邮件中写道:“这项工作确实非常有趣,但还需要进一步研究。这样才能让它成为一种真正可行且具有吸引力的技术。”他们还提议使用微波辐射来分解塑料垃圾。

  目前来看,考格说:“从环境中除去塑料微粒的最好方法是提前阻止它们进入环境。”

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