Чистая вода без химии: микророботы – новое оружие против мусора и бактерий

Исследователи разработали микророботов, способных одновременно удалять микропластик и бактерии из воды. Система представляет собой совокупность микроскопических элементов, которые работают согласованно, подобно стаям рыб.

Микропластик размером до 5 мм представляет угрозу для водных биосистем, так как могут быть проглочены животными и попасть в пищевую цепочку, в конечном итоге достигая человека. К тому же, в таких частицах поселяются бактерии, включая патогенные, что усугубляет проблему.

Команда исследователей разработала микророботов, соединив положительно заряженные полимерные цепочки с магнитными микрочастицами. Созданные роботы способны притягивать как пластик, так и микробы.

В ходе лабораторных испытаний ученые использовали светящиеся полистироловые шарики, имитирующие микропластик, и бактерии Pseudomonas aeruginosa, вызывающие пневмонию и другие инфекции. Микророботы, помещенные в водный резервуар, подвергались воздействию вращающегося магнитного поля. Эксперимент показал, что при концентрации роботов 7,5 мг/мл удаляется около 80% бактерий.

После очистки воды микророботы собирались с помощью постоянного магнита, а затем от них отделялись бактерии с помощью ультразвука и облучались ультрафиолетом для дезинфекции. Повторное использование дезинфицированных роботов показало, что они все еще эффективно собирают микропластик и микробы, хотя и в меньших количествах.

Схема очистки и последующей дезинфекции воды

Таким образом, технология микророботов открывает новые перспективы для очистки водоемов от микропластика и бактериального загрязнения.