Científicos chinos desarrollan robots autopropulsados para limpiar microplásticos
Dispone de un medio innovador para obtener energía, aprovechando los intercambios con los iones de impureza del agua, y puede trabajar sin aporte de energía adicional.
Un equipo de científicos chinos ha desarrollado una especie de microrobot autopropulsado por intercambios de iones para eliminar los microplásticos y nanoplásticos (MNPs, siglas en inglés) del agua, informó la Universidad de Jinan, uno de sus desarrolladores.
El robot tiene entre 20 y 100 micrones de diámetro, lo que es más fino que un cabello humano. Dispone de un medio innovador para obtener energía, aprovechando los intercambios con los iones de impureza del agua, y puede trabajar sin aporte de energía adicional.
La investigación, publicada recientemente en la revista Science Advances, afirma que la contaminación por MNPs en aguas no marinas supone una gran amenaza para el ecosistema mundial. No obstante, las estrategias existentes, como la floculación química y el filtrado físico, no suelen eliminar a fondo las partículas de plástico ultrapequeñas.
En busca de una mejor solución, los científicos de la Universidad de Jinan, con sede en Guangzhou, y de la Universidad de Hong Kong diseñaron los microrobots para eliminar los MNPs del agua, inspirándose en los robots que barren el suelo.
"Los robots barredores de suelos pueden trabajar de forma autónoma en una ruta planificada y barrer la basura cerca de ellos, así que pensamos que podría haber un tipo de robot similar para limpiar la basura en el agua", explicó a la Agencia de Noticias Xinhua, Wang Jizhuang, uno de los principales investigadores de la Universidad de Jinan.
Los robots autopropulsados desarrollados por el grupo se componen de esferas de resina con nanopartículas magnéticas, y pueden interactuar con las partículas circundantes durante sus movimientos, logrando la eliminación dinámica de las MNPs en su camino. Cada robot tiene un rango de adsorción de hasta 200 micrones de diámetro, detalló Wang.
En tanto, la adsorción de plásticos en el agua induce un flujo fluido alrededor de los robots, lo que los impulsa a moverse de forma autónoma sin necesidad de otro aporte de energía.
Gracias a los componentes magnéticos de su interior, los robots también pueden recogerse de forma sencilla con un imán tras completar sus misiones, y pueden controlarse con precisión mediante un campo magnético programable, señaló Wang.
En su investigación, se confirmó que los robots mostraron una eficiencia de eliminación de más del 90 por ciento durante 100 misiones consecutivas para eliminar MNPs con diversas composiciones, tamaños y formas en el agua.
Se calcula que cada litro de aguas residuales sólo necesita unos 5 millones de microrobots de este tipo para limpiar los MNPs presentes en el agua, precisó Wang, y añadió que esa cifra es muy fácil de alcanzar por los microrobots en la práctica.
El grupo se ha fijado otros objetivos de investigación, como encontrar el modo en que los robots recientemente desarrollados recojan simultáneamente los MNPs y los degraden in situ.
Se espera que el desarrollo de los robots autopropulsados, con sus ventajas de coste asequible y mínima contaminación secundaria, los haga aptos para aplicaciones industriales, proporcionando una estrategia atractiva para la eliminación de las partículas de plástico ultrapequeñas a gran escala, afirmó Wang.