塑膠杯會分解成小塊,稱為微塑膠,並散佈在整個環境中。一種新型微型機器人可能有助於清理微小的塑膠碎片。
微塑膠是海洋中的一個大問題。當較大的塑膠分解時,這些小塑膠片就會形成。
捷克共和國的科學家正試圖透過小規模思考來解決這個問題。他們製造了非常小的機器人來清理海洋中的微塑膠。
這些機器人被稱為微型機器人。每個都不比削尖的鉛筆尖大。機器人是有磁性的,它們的形狀像星星。當陽光照射到它們時,它們會產生化學反應。化學反應是化學物質從一種物質轉變為另一種物質的過程。這些反應幫助微型機器人在水中移動。
然後,當微型機器人碰到一塊塑膠時,它就會粘在上面。機器人將塑膠分解。天黑後機器人會鬆開手,可以再次使用。
科學家報告說,這些機器人可以透過兩種方式使用。它們可以分解一塊微塑膠。或者他們可以保留它,以便科學家以後可以收集它。2021 年 6 月,科學家們在科學期刊上發表了他們的發現。
微型機器人解決塑膠問題
圖 1. 新的微型機器人非常小!它們的尺寸遠小於普通人類頭髮的寬度。
Martin Pumera 是一位化學家。他致力於構建微型機器人的方法。Pumera 在布拉格的捷克化學與技術大學領導了該專案。
他說,大約十年前,科學家們開始製造可以在水中移動的微型機器人。然後,科學家們必須找到與它們有關的東西。Pumera 選擇致力於解決微塑膠問題。這是個大問題。微塑膠非常微小——不到 5 毫米長。它們無處不在——在海底和山頂的空中。它們存在於瓶裝水和水槽水中。科學家認為,數以萬億計的塑膠碎片最終會流入世界水域。
塑膠來自許多地方:從吸管和購物袋到衣服。塑膠很堅固,這也是它被大量使用的原因。但微塑膠會危害生物和環境。使用更少的塑膠是最重要的解決方法之一。但在那之後,我們必須清理已經存在的塑膠。
機器人分解塑膠後被收集
新的微型機器人有兩個主要成分。第一種成分是釩酸鉍。它是一種亮黃色的金屬粉末。釩酸鉍對光有反應,這使得微型機器人在暴露在陽光下時可以游泳。由這種光碟機動的化學反應也有助於機器人分解塑膠。
第二個成分是磁性薄膜。Pumera 的團隊用磁性層覆蓋了鉍。這使他們可以在以後收集機器人,這樣它們就不會只是在海洋中造成更多汙染。
在實驗室測試中,機器人粘在四種塑膠上。在陽光下僅一週後,塑膠的重量減輕了一點。這些機器人還在塑膠上打了小孔。這些跡象表明機器人正在分解塑膠。
在實驗室中,科學家們還測試了機器人的磁性。他們發現磁鐵可以吸引機器人。因此,科學家們能夠將它們與捕獲的塑膠一起被收集起來。
未來的微型機器人可以改變世界
Pumera 想讓這些微型機器人可以重複使用。他們還在測試不會遊得太深的新機器人。這可以使科學家更容易檢索它們。
這項新研究是概念證明。這意味著它只是一次嘗試:它表明可以做一些事情,即使只是一個小測試。Pumera 說他們還有更多工作要做。有許多不同型別的塑膠。微型機器人可能無法分解所有這些。
科學家們還沒有證明機器人對環境是否安全。Pumera 說這就是他們接下來要測試的內容。但他認為他們可以使機器人安全。總有一天,它們可以在世界各地的塑膠清理中發揮重要作用。