Phát triển robot tí hon loại bỏ vi khuẩn và hạt vi nhựa khỏi nước

Theo định nghĩa, vi nhựa là những mảnh nhựa có đường kính nhỏ hơn 5 mm. Được tìm thấy ở các tuyến đường thủy trên khắp thế giới, chúng đến từ một số nguồn. Chúng bao gồm những khối rác thải nhựa trôi nổi vỡ thành mảnh nhỏ; sản phẩm như kem đánh răng có chứa vi hạt nhựa; quần áo tổng hợp làm rụng sợi khi giặt; và lốp ô tô tiết ra những mẩu cao su chảy vào cống thoát nước mưa.

Các nhà nghiên cứu vẫn đang cố gắng tìm hiểu sức khỏe của con người có thể bị ảnh hưởng như thế nào khi ăn các hạt này vào cơ thể. Điều đó nói lên rằng, vi khuẩn có hại thường bị thu hút bởi các hạt vi nhựa, sống trên hoặc xung quanh các hạt và chúng ta chắc chắn không nên ăn hoặc uống những vi khuẩn đó.

Hình ảnh kính hiển vi cho thấy các microrobot (màu vàng) cùng với vi khuẩn bị mắc kẹt (màu xanh lá cây) và những mảnh nhựa nhỏ (màu trắng).

Được phát triển bởi Giáo sư Martin Pumera và các đồng nghiệp tại Đại học Công nghệ Brno của Cộng hòa Séc, robot tí hon có chiều rộng chỉ 2,8 micromet. Khi ban đầu được thêm vào bể nước, các robot riêng lẻ sẽ phân tán ít nhiều đều trong chất lỏng. Tuy nhiên, khi tiếp xúc với từ trường quay được tạo ra bởi các cuộn dây bên ngoài, nhóm robot sẽ tự sắp xếp theo từ trường đó, liên kết với nhau để tạo thành các tấm phẳng. Những tấm đó di chuyển trong nước theo hướng của từ trường quay.

Trong các thử nghiệm trong phòng thí nghiệm, các nhà khoa học đã đặt robot tí hon này vào nước chứa cả vi khuẩn Pseudomonas aeruginosa gây viêm phổi và các hạt polystyrene huỳnh quang rộng 1 micromet (loại sau đóng vai trò là vi nhựa). Khi robot di chuyển trong nước, vi khuẩn và hạt bị thu hút, mắc kẹt trong các sợi polymer tích điện của robot.

Sau 30 phút thực hiện hoạt động này, một nam châm được sử dụng để loại bỏ các robot siêu nhỏ ra khỏi nước. Sau đó, siêu âm được sử dụng để tách vi khuẩn và nhựa khỏi robot trong một bình riêng biệt, tiếp theo là quy trình chiếu tia UV để tiêu diệt vi khuẩn đã tập trung. Các robot sau đó có thể được tái sử dụng mặc dù khả năng bẫy vi khuẩn và nhựa giảm đi.

Giáo sư Pumera cho biết công nghệ này phải mất khoảng 5 đến 10 năm mới được đưa vào sử dụng trong thế giới thực.

An Hạ