Des scientifiques ont introduit des poissons robots bioniques pour éliminer les microplastiques des mers Plastiques

Les scientifiques ont mis au point un petit poisson robot programmé pour éliminer les microplastiques des mers et des océans en flottant et en les adsorbant sur son corps doux, flexible et auto-cicatrisant.

Les microplastiques sont des milliards de minuscules particules de plastique qui se détachent des gros objets en plastique utilisés quotidiennement, comme les bouteilles d’eau, les pneus de voiture et les t-shirts synthétiques. Ils constituent l’un des plus grands défis environnementaux du 21ème siècle car jamais ils se dissipent dans l’environnement par la destruction de plastique plus gros dont il est très difficile de se débarrasser, ils pénètrent dans l’eau potable, la nourriture et la nourriture, nuisent à l’environnement et aux animaux et Santé humaine.

“Il est très important de développer un robot pour la collecte et l’échantillonnage précis des polluants microplastiques nocifs de l’environnement aquatique”, a-t-il déclaré. Yuan Wang, chercheur à l’Institut des polymères de l’Université du Sichuan et l’un des principaux auteurs de l’étude. La nouvelle invention de son équipe est décrite dans travail scientifique dans le magazine Nano Letters. “Pour autant que nous sachions, c’est le premier exemple de tels robots mous.”

Des chercheurs de l’Université du Sichuan ont découvert une solution innovante pour suivre ces polluants en matière de pollution de l’eau : développer un minuscule robot-poisson autopropulsé qui peut nager, être fixé sur des microplastiques flottants et être fixé lorsqu’il est coupé. ou endommagé pendant l’expédition.

Le robot-poisson ne mesure que 13 mm de long et, grâce au système de lumière laser dans sa queue, il nage et ondule à près de 30 mm par seconde, similaire à la vitesse à laquelle le plancton dérive dans l’eau en mouvement.

Des chercheurs ont créé un robot à partir de matériaux inspirés d’éléments qui prospèrent dans la mer : la couleur de la nacre, également appelée nacre, qui est le revêtement intérieur des coquillages. L’équipe a créé un matériau nacré en superposant différentes couches microscopiques de molécules selon un gradient chimique spécifique de la nacre.

Cela en a fait des robots-poissons extensibles, flexibles à tordre et même capables de tirer jusqu’à 5 kg de poids, selon les recherches. Plus important encore, les poissons bioniques peuvent adsorber des morceaux de microplastique flottant librement à proximité, car les colorants organiques, les antibiotiques et les métaux lourds contenus dans les microplastiques ont de fortes liaisons chimiques et des interactions électrostatiques avec les matériaux de poisson. Cela les amène à s’accrocher à sa surface afin que les poissons puissent collecter et retirer le microplastique de l’eau. “Une fois que le robot a collecté le microplastique dans l’eau, les chercheurs peuvent analyser plus en détail la composition et la toxicité physiologique du microplastique”, a déclaré Wang.

De plus, le matériau nouvellement créé semble également avoir la capacité de se régénérer, a déclaré Wang, qui se spécialise dans le développement de matériaux d’auto-guérison. De cette façon, le poisson robot peut se guérir à 89 % de sa capacité et continuer l’adsorption même s’il subit des dommages ou des coupures – ce qui peut arriver souvent lorsqu’il part à la chasse aux polluants dans les eaux agitées.

Ce n’est qu’une preuve de concept, note Wang, et beaucoup plus de recherches sont nécessaires – en particulier comment cela pourrait être déployé dans le monde réel. Par exemple, actuellement le robot mou ne fonctionne que sur les surfaces d’eau, donc l’équipe de Wang travaillera bientôt sur des poissons robots plus complexes sur le plan fonctionnel qui peuvent aller plus profondément sous l’eau. Cependant, cette conception bionique pourrait être une rampe de lancement pour d’autres projets similaires, a déclaré Wang. “Je pense que la nanotechnologie a un grand potentiel pour l’adsorption, la collecte et la détection des polluants, améliorant l’efficacité des interventions tout en réduisant les coûts d’exploitation.”

En effet, les nanotechnologies seront l’un des acteurs les plus importants dans la lutte contre les microplastiques, affirme Philippe Démocritedirecteur du Center for Research in Science and Advanced Materials de l’Université Rutgers, qui n’a pas participé à l’étude.

Le laboratoire de Democritus se concentre également sur l’utilisation de la nanotechnologie pour se débarrasser des microplastiques de la planète, mais au lieu de les nettoyer, ils travaillent à les remplacer. Cette semaine dans la revue Nature Food il a annoncé l’invention un nouveau revêtement par pulvérisation à base de plantes qui peut servir d’alternative écologique au film alimentaire en plastique. Leur étude de cas a montré que ce spray à base d’amidon peut repousser les agents pathogènes et protéger contre les dommages pendant le transport aussi bien, sinon mieux, que les options d’emballage en plastique actuelles.

“La devise de l’industrie chimique des 40 à 50 dernières années : produisons des produits chimiques, produisons des matériaux, répandons-les, puis dans 20 à 30 ans, nous nettoierons le gâchis”, a déclaré Démocrite. « Ce n’est pas un modèle durable. Alors, pouvons-nous synthétiser des matériaux de conception plus sûrs ? Pouvons-nous obtenir des matériaux à partir des déchets alimentaires dans l’économie circulaire et les transformer en matériaux utiles que nous pouvons utiliser pour résoudre ce problème ? »

Démocrite a déclaré que c’était un fruit pour la nanotechnologie et que, à mesure que la recherche sur les matériaux s’améliorerait, une approche à multiples facettes pour remplacer le plastique dans notre vie quotidienne et filtrer ses résidus microplastiques de l’environnement se développerait.

“Mais il y a une grande différence entre l’invention et l’innovation”, a déclaré Démocrite. “L’invention est quelque chose à laquelle personne n’a pensé auparavant. Ah bon? Mais l’innovation est quelque chose qui va changer la vie des gens, car il s’agit de commercialisation, et elle peut être mise à l’échelle. »

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