Diminuto robot con forma de pez ‘nada’ recogiendo microplásticos

Debido a que los microplásticos pueden caer en grietas y hendiduras, ha sido difícil eliminarlos de los ambientes acuáticos. Una solución propuesta es utilizar robots pequeños, flexibles y autónomos para alcanzar y eliminar estos contaminantes. Pero los materiales tradicionales utilizados para los robots blandos son hidrogeles y elastómeros, y se dañan fácilmente en ambientes acuáticos. Otro material llamado nácar, también conocido como nácar, es fuerte y flexible y se encuentra en el interior de las conchas marinas. Las capas de nácar tienen un gradiente microscópico que va de un lado con muchos compuestos de carbonato de calcio-mineral-polímero al otro lado con principalmente un relleno de proteína de seda. Inspirándose en esta sustancia natural, Xinxing Zhang y sus colegas querían probar un tipo similar de estructura de gradiente para crear un material duradero y flexible para robots blandos.

Los investigadores vincularon β-Moléculas de ciclodextrina a grafeno sulfonado, dando como resultado nanoláminas compuestas. Posteriormente, se incorporaron soluciones de las nanoláminas con diferentes concentraciones a mezclas de poliuretano-látex. Un proceso de ensamblaje capa por capa creó un gradiente de concentración ordenado de los nanocompuestos a través del material, a partir del cual el equipo creó un diminuto pez robot de 15 mm (alrededor de media pulgada) de largo. Encender y apagar rápidamente un láser de luz infrarroja cercana en la cola de un pez hizo que aleteara e impulsara al robot hacia adelante. El robot podría moverse 2,67 longitudes corporales por segundo, una velocidad más rápida que la informada anteriormente para otros robots de natación suave y aproximadamente la misma velocidad que el fitoplancton activo que se mueve en el agua. Los investigadores demostraron que el robot pez flotante podía adsorber repetidamente microplásticos de poliestireno cercanos y transportarlos a otro lugar. El material también podría curarse después del corte y aún así conservar su capacidad para adsorber microplásticos. Debido a la durabilidad y velocidad del robot pez, los investigadores dicen que podría usarse para monitorear microplásticos y otros contaminantes en ambientes acuáticos hostiles.

Los autores reconocen la financiación de una subvención del Programa Nacional de Investigación y Desarrollo Clave de China, las subvenciones de la Fundación Nacional de Ciencias Naturales de China y el Fondo Provincial de Ciencias Naturales de Sichuan para Jóvenes Académicos Distinguidos.

fuente de la historia:

Materiales proporcionados por sociedad Química Americana. Nota: El contenido se puede editar por estilo y longitud.