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细菌大小的机器人与微塑料展开较量,并通过分解它们而获胜*,中国塑料网,vlevle.com
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细菌大小的机器人与微塑料展开较量,并通过分解它们而获胜*
2022年05月04日    阅读量:     新闻来源:中国塑料网 vlevle.com  |  投稿

“塑料废物中的迷宫:自主移动的光催化微机器人对抗微塑料”
ACS应用材料与接口

到处都是塑料碎片,从城市环境延伸到原始的荒野。如果任由它们自己的设备使用,它们可能需要数百年的时间才能完全降解。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是困难的。在一项概念验证研究中,《ACS应用材料与界面》杂志的研究人员开发了能够游泳、附着塑料并将其分解的自行式微型机器人。

虽然塑料制品在室内随处可见,但塑料垃圾和碎片现在也散落在室外。其中最小的——尺寸小于5毫米的微塑料——很难捡起和移除。此外,它们可以吸附重金属和污染物,如果不小心食用,可能会对人类或动物造成伤害。因此,之前的研究人员提出了一种低能耗的方法来去除环境中的塑料,方法是使用催化剂,利用阳光产生高活性化合物,分解这些类型的聚合物。然而,让催化剂和微小的塑料片相互接触是一项挑战,通常需要进行预处理或使用体积庞大的机械搅拌器,这不容易放大。马丁·普梅拉和同事们想制造一种阳光推动的催化剂,它可以移动并附着在微粒上,然后将微粒分解。

为了将催化材料转化为光驱动的微型机器人,研究人员制造了钒酸铋的星形颗粒,然后在4-8µm宽的结构上均匀地涂上磁性氧化铁。这些微型机器人可以沿着迷宫般的通道向下游动,并在整个长度上与微塑料件互动。研究人员发现,在可见光下,微型机器人对四种常见的塑料有强烈的吸引力。然后,研究小组将覆盖有微型机器人催化剂的四块塑料在稀释的过氧化氢溶液中照亮七天。他们观察到,塑料的重量减少了3%,所有类型的表面结构都从光滑变为凹痕,在残留溶液中发现了塑料的小分子和成分。研究人员说,自行式微型机器人催化剂为在难以到达的地方捕获和降解微塑料的系统铺平了道路。

作者感谢欧洲区域发展基金的资助。

标签:工程塑料技术中心生物化学仪器设备
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