ببینید | شکار ریزپلاستیک‌ها با ربات ماهی

بیشتر حیوانات، گاهی این ذرات بسیار ریز پلاستیکی را با غذا اشتباه می‌گیرند یا در لابه‌لای غذاها، سر از دستگاه گوارش آنها در‌می‌آورند و این می‌تواند سلامت آنها را به خطر بیندازد اما حذف چنین ذرات ریزی از محیط کار دشواری است؛ به‌خصوص وقتی در گوشه‌ها و برآمدگی‌ها در انتهای آبراه‌ها ته‌نشین می‌شود.

به‌تازگی مقاله جدیدی منتشر شده که از دیگاه من برای آینده محیط‌زیست بسیار مهم است. محققان در چین و از اعضای گروه ACS' Nano Letter یک ربات‌ماهی فعال‌شونده با نور را ساخته¬اند که به سرعت شنا می‌کند و ریزپلاستیک‌ها را جمع یا به نوعی شکار می کند.

از آنجا که ریزپلاستیک‌ها می‌تواند لابه‌لای شکاف ها برود، جدا کردن آنها از محیط‌های آبی، کار دشواری است. یکی از راه‌حل‌های ارائه شده، استفاده از ربات‌های کوچک، انعطاف‌پذیر و خودران است تا برای رسیدن به این آلاینده‌ها و پاکسازی آنها اقدام کند اما مواد معمول مورد استفاده برای ساخت ربات‌های نرم، هیدروژل و الاستومر هستند و به‌ آسانی در محیط‌های آبی آسیب می‌بیند.

ماده دیگری به نام mother-of-pearl، که به نام nacre نیز شناخته می‌شود، محکم و انعطاف‌پذیر است و در بخش داخلی صدف¬ها یافت می‌شود. لایه‌های Nacre دارای ساختار میکروسکوپی است که از یک طرف با مقدار زیادی کامپوزیت معدنی- پلیمر کربنات کلسیم و ساختاری دارای پروتئین شکل گرفته ‌¬است. محققان با الهام از این ماده طبیعی می‌خواستند نوع مشابهی از ساختار را تولید کنند تا ماده‌ای بادوام و قابل خم‌شدن برای ربات‌های نرم ایجاد کنند.

محققان، مولکول‌های بتا سیکلودکسترین را به گرافن سولفونه‌شده اضافه کردند و نانوصفحات مرکبی را بر پایه آن ایجاد کردند. سپس محلول‌های نانوصفحات با غلظت‌های مختلف در مخلوط‌های لاتکس پلی‌اورتان قرار داده شدند. یک روش مونتاژ لایه به لایه، یک غلظت مناسب و شکلی منظم از نانوکامپوزیت‌ها را از طریق این مواد ایجاد کرد که از آن یک ربات‌ماهی کوچک به‌طول 15میلی‌متر (در حدود نیم اینچ) ساخته شد. روشن و خاموش‌کردن سریع لیزر و نور فروسرخ باعث ایجاد حرکت در دم ماهی می‌شود و در اصطلاح ماهی بال می‌زند و ربات به جلو حرکت می کند. این ربات می‌تواند 67.2 برابر طول بدن خود در ثانیه حرکت کند؛ سرعتی بالاتر از آنچه قبلا برای دیگر ربات‌های شناگر نرم گزارش شده بود و تقریبا به همان سرعت فیتوپلانکتون فعال در آب. محققان نشان دادند ربات‌ماهی شناگر می‌تواند به‌طور پیوسته ریزپلاستیک‌ها را جذب و به‌جای دیگر منتقل کند. این ماده همچنین می‌تواند پس از برش، خود را ترمیم کند و همچنان توانایی خود را برای جذب میکروپلاستیک حفظ کند. به‌دلیل دوام و سرعت ربات‌ماهی، محققان می‌گویند که می‌توان از آن برای نظارت بر ریزپلاستیک‌ها و دیگر آلاینده‌ها در محیط‌های آبی استفاده کرد.

بنیاد علوم چین هزینه این تحقیقات را تامین کرده است و پژوهشگرانی از دانشگاه های مختلف در چین در حال کار روی این مدل جدید از ریزربات های نرم است که می تواند برای آینده محیط‌زیست بسیار مهم باشد.