【48812】微型机器人游入海洋 捕捉微塑料和细菌

　　研讨人员开发的微型机器人可以铲除水中的微塑料和细菌，然后处理水生环境污染和疾病传达的两层要挟。当旧的食品包装、抛弃的儿童玩具和其他办理不善的塑料废物分解成微塑料时，它们就更难从海洋和水道中铲除。这些细小的塑料碎片还会招引细菌，包含那些会致病的细菌。在《ACS Nano》的一项研讨中，研讨人员描绘了成群的微型机器人（microrobots）从水中捕捉塑料碎片和细菌。之后，这些机器人被净化并从头运用。

　　据《ACS Nano》杂志报导，研讨人员制作出了细小的磁珠，它们能在受污染的水中成群飘动，捕捉微塑料和细菌等污染物。

　　微塑料的尺度为 5 毫米或更小，这给塑料污染问题增添了另一个层面，由于动物可以吃这些微塑料，然后或许遭到损伤，或将微粒带入食物链，终究进入人类体内。到目前为止，人们还不彻底了解微塑料对人类健康的影响。

　　但是，微塑料自身并不是仅有令人担忧的问题。这些碎片会招引细菌，包含病原体，这些细菌也会被摄入。为了一起铲除水中的微生物和塑料，马丁-普梅拉及其搭档转而运用微型机器人体系，该体系由许多小部件组成，仿照自然界的鱼群（如鱼群）协同作业。

　　为了清洁水源，研讨人员规划了成群的细小球形机器人，它们能搜集细菌和小块塑料。材料来历：美国化学学会

　　为了制作这种机器人，研讨小组将带正电荷的聚合物股与磁性微粒连接起来，磁性微粒只要在露出于磁场时才会移动。从磁珠外表辐射出来的聚合物链既能招引塑料，也能招引微生物。单个制品机器人的直径为 2.8 微米。

　　当露出在旋转磁场中时，机器人就会集合在一起。研讨人员发现，通过调整自组织成扁平集群的机器人数量，他们可以改动蜂群的运动和速度。

　　为了清洁水源，研讨人员规划了成群的细小球形机器人（浅黄色），它们能搜集细菌（绿色）和小块塑料（灰色）。来历：改编自 ACS Nano 2024，DOI: 10.1021/acsnano.4c02115

　　在试验室试验中，研讨小组通过在水箱中参加荧光聚苯乙烯珠（1 微米宽）和活泼游动的铜绿假单胞菌（可引起肺炎和其他感染），仿制了环境中的微塑料和细菌。

　　接下来，研讨人员在水箱中参加微型机器人，并将其置于旋转磁场中 30 分钟，每 10 秒钟开关一次。机器人的浓度为每毫升 7.5 毫克，这是测验的四种浓度中最密布的一种，捕获了大约 80% 的细菌。一起，在相同的浓度下，游离塑料珠的数量也慢慢地削减，由于它们被招引到了微型机器人上。

　　随后，研讨人员用永久磁铁搜集机器人，并运用超声波将附着在机器人上的细菌分离出来。然后，他们将去除的微生物露出在紫外线辐射下，完成了消毒。当再次运用时，通过消毒的机器人仍能拾取塑料和微生物，虽然两者的数量都较少。研讨人员指出，这种微型机器人体系为铲除水中的塑料和细菌供给了一种很有远景的办法。