捕獲污水重金屬微型機(jī)器人引領(lǐng)綠色智能

    近日，來自權(quán)威媒體的報(bào)道消息稱，水中的重金屬污染是工業(yè)活動(dòng)帶來的常見問題，包括制造電池和電子產(chǎn)品、采礦、電鍍等，這些活動(dòng)會(huì)產(chǎn)生鉛、砷、汞、鎘、鉻等重金屬，都會(huì)給生物體和環(huán)境帶來安全風(fēng)險(xiǎn)。

    事實(shí)上，新研究中開發(fā)的微型機(jī)器人集中在清除廢水中的鉛，是一種由三層結(jié)構(gòu)組成的微管：最外層是氧化石墨烯，可吸收水中的鉛；中間層是鎳，讓微管有磁性，能通過外部磁場(chǎng)控制它們的運(yùn)動(dòng)方向；內(nèi)層是鉑，在水中加入過氧化氫后，鉑能把過氧化氫分解為水和氧氣，形成微小泡泡，從后面推動(dòng)微管前進(jìn)。

    研究人員發(fā)表在最近出版的知名雜志上的論文稱，每個(gè)微型機(jī)器人比人頭發(fā)還細(xì)小，可以成千上萬地投放到廢水中，自主推進(jìn)、捕獲水中的重金屬，完成任務(wù)后可用磁場(chǎng)把它們收回來，再用酸溶液除去鉛離子，可以恢復(fù)如新再利用。

    論文合著者、馬克斯·普朗克智能系統(tǒng)研究所的塞繆爾·桑徹斯說，這是把智能納米設(shè)備用于環(huán)境治理的一種新用途。利用這種自推進(jìn)納米機(jī)器來捕獲污水中的重金屬，并使之轉(zhuǎn)移到其他地方或某種“閉環(huán)系統(tǒng)”中。這項(xiàng)研究距開發(fā)出智能修復(fù)系統(tǒng)更近了一步。智能修復(fù)系統(tǒng)讓人們能有目標(biāo)地清除微量污染物，而不會(huì)產(chǎn)生新的污染。

    將來，可以用自動(dòng)化系統(tǒng)來控制大量的微型機(jī)器人，通過磁場(chǎng)引導(dǎo)它們完成各種任務(wù)。桑徹斯說，他們還計(jì)劃把這種微型機(jī)器人擴(kuò)展到清除其他污染物之用。此外，這種自推進(jìn)器加功能性外層的設(shè)計(jì)還能用于如藥物遞送、傳感器等其他領(lǐng)域。