Los robots del tamaño de una bacteria toman microplásticos y ganan al descomponerlos

https://www.sciencedaily.com/releases/2021/06/210610135744.htm

Hay pequeñas piezas de plástico por todas partes, que se extienden desde entornos urbanos hasta zonas vírgenes.

Dejados a sus propios dispositivos, pueden tardar cientos de años en degradarse por completo. Los catalizadores  activados por la luz solar podrían acelerar el proceso, pero lograr que estos compuestos interactúen con los  microplásticos es difícil. En un estudio de prueba de concepto, los investigadores que informan en ACS Applied  Materials & Interfaces desarrollaron microrobots autopropulsados que pueden nadar, adherirse a los plásticos y
descomponerlos.

Si bien los productos plásticos son omnipresentes en el interior, los desechos plásticos y los trozos rotos ahora  también ensucian el exterior. Los más pequeños, los microplásticos de menos de 5 mm de tamaño, son difíciles de  recoger y quitar. Además, pueden adsorber metales pesados y contaminantes, potencialmente dañando a humanos
o animales si se consumen accidentalmente. Entonces, investigadores anteriores propusieron una forma de baja
energía para deshacerse de los plásticos en el medio ambiente mediante el uso de catalizadores que usan la luz  solar para producir compuestos altamente reactivos que descomponen este tipo de polímeros. Sin embargo, hacer que los catalizadores y las pequeñas piezas de plástico entren en contacto entre sí es un desafío y generalmente  requiere pretratamientos o agitadores mecánicos voluminosos, que no se pueden escalar fácilmente.

Martin Pumera
y sus colegas querían crear un catalizador impulsado por la luz solar que se mueva y se adhiera a las  micropartículas y las desmantele.

Para transformar un material catalítico en microrobots impulsados por la luz, los investigadores crearon partículas
en forma de estrella de vanadato de bismuto y luego recubrieron uniformemente las estructuras de 4-8 mm de  ancho con óxido de hierro magnético. Los microrobots podrían nadar por un laberinto de canales e interactuar con
piezas de microplástico a lo largo de toda su longitud.

Los investigadores encontraron que bajo luz visible, los  microrobots se adhieren fuertemente a cuatro tipos comunes de plásticos. Luego, el equipo iluminó piezas de los cuatro plásticos cubiertos con el catalizador microrobot durante siete días en una solución diluida de peróxido de  hidrógeno. Observaron que el plástico perdió el 3% de su peso y que la textura de la superficie de todos los tipos  cambió de lisa a picada, y se encontraron pequeñas moléculas y componentes de los plásticos en la solución  sobrante.

Los investigadores dicen que los catalizadores de microrobot autopropulsados allanan el camino hacia  sistemas que pueden capturar y degradar microplásticos en lugares de difícil acceso.

Fuente de la historia: Materiales proporcionados por la American Chemical Society.