Minúsculos Robôs Nadadores podem ajudar a Limpar uma Desordem de Microplásticos: Dispositivos Autopropelidos podem Coletar ou quebrar Pequenos Pedaços de Plástico que Poluem Rios

Para lidar com os vastos problemas ecológicos, as drogarias da República Tcheca acreditaram pouco. Muito pequeno. O seu novo pequeno robô tem um propósito: ajudar a limpar pequenos pedaços de plástico que contaminam rios em todo o mundo.

Cada microrrobô novo não é mais significativo do que a ideia de um lápis apontado. Eles são magnéticos e também formados como estrelas. Quando a luz do sol os atinge, eles geram reações em cadeia que os conduzem através da água em instruções detalhadas. Quando descobrem um pedaço de plástico, eles grudam nele e começam a quebrá-lo. Quando as luzes se apagam, elas se soltam e são gratuitas para serem usadas mais uma vez.

Num novo estudo, os pesquisadores relataram que esses robôs podiam quebrar um ‘item’ de microplástico ou mantê-lo coletado mais tarde.

“Este trabalho é excelente”, afirma Douglas Blackiston, do Tufts College em Medford, Massachusetts. Ele é um biólogo que não realizou a tarefa, mas entende essas ferramentas. Ele tem criado robótica a partir de células vivas, incluindo algumas que podem ajudar na limpeza da poluição. Por falar no novo, ele lembra que “esses robôs podem consumir plástico. Eles mastigam. Ou eles podem obtê-lo e ser acumulados com um ímã. Os pesquisadores gostam de robótica com todas essas capacidades. ”

A Drogaria Martin Pumera, da Escola Tcheca de Química e Tecnologia de Praga, liderou o projeto. Ele pesquisa métodos para construir microrrobôs. Em relação a uma década antes, ele tem em mente, os pesquisadores começaram a estabelecer pequenos ‘bots que podem se deslocar na água. Então, eles precisaram descobrir um objetivo. Ele afirma que eles pensaram: “Deixe-os fazer algo útil”.

Pumera escolheu se concentrar no problema apresentado pelos microplásticos, é um grande problema. Esses são pequenos pedaços de plástico, normalmente não mais abrangentes do que a parte superior de uma borracha de lápis. E eles estão em qualquer lugar — desde o nível mais baixo do mar ao vento soprando no gelo no topo das colinas. Eles realmente apareceram na água para consumo de álcool, tanto na água engarrafada quanto na de torneira. Algumas pesquisas estimam que triliões de pedaços de plástico acabam nas águas do planeta. O plástico tem muitos recursos, desde canudos e sacolas de compras até lenços humedecidos para lavar e limpar. (Pense na quantidade de plástico que experimenta diariamente.) O plástico não se deteriora ou quebra de maneira conveniente. Esse sempre foi apenas um dos seus encantos.

“Atualmente, temos um grande problema de poluição do ar por plástico”, diz o químico Sherri “Sam” Mason, da Pennsylvania State University Behrend, em Erie. Usar muito menos plástico é a etapa mais crítica, diz ela. Depois disso, diz ela, vem a limpeza. É aqui que ela vê um papel para os robôs de Pumera. “Sinto-me encorajada”, afirma ela. Eles são “uma ideia verdadeiramente fascinante para ajudar nas iniciativas de limpeza mais tarde”. Como Pumera, ela lembra que os robôs ainda não estão prontos para serem liberados.

Pumera afirma que o seu objetivo supremo é fazer robôs de baixo custo e ecologicamente corretos que possam ser usados ​​em todo o mundo. Ele acha que, no início, eles poderiam ser mais benéficos em plantas que tratam águas residuais. Lá, eles podem remover o plástico antes que ele abra água.

O seu grupo ainda não chegou. Mas no ACS Applied Products & Interfaces de 2 de junho, eles relataram ter chegado perto.

Fazendo microplásticos saborosos

O seu layout tem dois pilares. A inicial é vanadato de bismuto. Ele passa por reações químicas e “nada” quando exposto ao sol. A equipa de Pumera usa reações químicas impulsionadas pela luz para quebrar o plástico. Para fazer isso, eles cobriram o material de bismuto com um filme magnético. Isso permite que ele acumule a robótica mais tarde — então, os rastreadores comedores de poluentes não se tornarão simplesmente poluição extra.

Em experimentos de laboratório, os nadadores em forma de estrela aglomeraram-se em cada um dos 4 tipos diferentes de plástico. E também, após uma semana revelados à luz, os robôs minimizaram o peso dos plásticos. Não era muito — apenas por cento. Mas isso era um indicador de que eles quebravam o plástico.

Eles também fizeram com que a superfície dos plásticos mudasse de lisa para combinar. Esse é mais um indicador de que a robótica o degradava. No final das contas, os pesquisadores revelaram que os ímãs podem trazer e obter as ‘tropas bot no final do experimento — além dos seus reféns de plástico. Pumera afirma que pretende tornar reutilizáveis ​​os coletores de lixo em miniatura. Eles também avaliam uma nova robótica que nada numa profundidade específica, tornando-a mais simples de recuperar.

O novo estudo de pesquisa é uma categoria de prova de princípio. Isso indica que mostra que algo pode ser feito de forma eficaz, mesmo que seja apenas numa escala minúscula.

Pumera afirma que ainda há um longo caminho a percorrer. Existem muitos plásticos. E também, é improvável que mesmo esses microrrobôs prosperem a enfraquecer todos eles.

Além disso, os pesquisadores ainda não demonstraram quão seguro é esse sistema para a atmosfera, embora Pumera diga que esse é o seu objetivo seguinte. O teste inicial no mundo real, sem dúvida, será numa estação de tratamento de águas residuais.

Na verdade, diz Blackiston, “eles exigirão muitos exames para mostrar que estão seguros em rios abertos”, como no mar.

Mas ele assume que esses desafios podem ser superados. E um dia, os microrrobôs podem desempenhar um papel significativo num esforço de limpeza mundial. “A corrida continua entre os cientistas”, diz ele. “Trabalhamos com esse problema de muitos ângulos diferentes”.

Leia o artigo original no Science News.