科学家推出仿生机器人鱼以清除海洋中的微塑料

2022年06月24日 23:06 次阅读 稿源:cnBeta.COM 条评论

科学家们设计了一种微小的机器鱼,它可以游动并通过在其柔软、灵活、自我修复的身体上吸附来清除海洋中的微塑料。

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微塑料是数以亿计的微小塑料颗粒,它们从每天使用的较大的塑料物品中分裂出来,如水瓶、汽车轮胎和合成T恤。它们是21世纪最大的环境问题之一,因为一旦它们通过大型塑料的分解散布到环境中,就很难被清除,会进入饮用水、农产品和食品,危害环境和动物及人类健康。

"四川大学高分子研究所的研究员、该研究的主要作者之一王玉燕说:"开发一个机器人来准确地收集和取样水生环境中有害的微塑料污染物具有重大意义。”她的团队的新发明在《纳米通讯》杂志一篇研究论文中进行了描述。据悉,这是此类软体机器人的第一个例子。

这种微小的自我推进的机器人鱼,它可以游来游去,抓住自由漂浮的微塑料,如果它在探险时被割伤或损坏,可以自我修复。这种机器人鱼只有13毫米长,由于其尾部有一个光激光系统,它以每秒近30毫米的速度游动和拍打,类似于浮游生物在流动水中漂移的速度。

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研究人员用受到在海洋中生长的元素启发的材料创造了这个机器人:珍珠母,也被称为珍珠,它是蛤蜊壳的内部覆盖。研究小组通过根据珍珠的特定化学梯度,将各种分子的微观薄片分层,创造了一种与珍珠类似的材料。

根据该研究,这使他们成为一种有弹性的机器人鱼,可以灵活地扭转,甚至能够拉动5公斤的重量。最重要的是,这种仿生鱼可以吸附附近自由漂浮的微塑料碎片,因为微塑料中的有机染料、抗生素和重金属与鱼的材料有强烈的化学键和静电相互作用。这使得它们依附在其表面,所以鱼可以收集和清除水中的微塑料。

另外,新创造的材料似乎也有再生能力,因此即使它经历了一些损害或切割,这条机器鱼可以自我愈合到其能力的89%,并继续吸附。如果它在波涛汹涌的水域中猎取污染物,这种情况可能经常发生。

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