Investigadores de la Universidad Tecnológica de Brno y la Universidad de Mender en la República Checa desarrollaron recientemente microrobots biohíbridos que podrían eliminar micro y nanoplásticos de las aguas contaminadas.
Los investigadores publicaron un artículo en Advanced Funtional Materials en el que destacan que estos robots integran materiales biológicos, concretamente algas, con materiales respetuosos con el medio ambiente que responden a campos magnéticos externos.
«Los miembros de nuestro grupo de investigación estudiaron el uso de microrobots de TiO2 multicapa para la captura de nanoplásticos», dijo a Phys.org Xia Peng, coautor del artículo. «El enfoque propuesto originalmente implicaba la incorporación de metales nobles, como el Pt, para facilitar la propulsión, contribuyendo así a un coste elevado y a los peligros potenciales asociados con los microrobots. Para abordar esta cuestión, hemos explorado la sustitución de metales costosos por alternativa más económica y fácilmente producida en masa».
Microrobots biohíbridos
Los investigadores intentaron identificar materiales más asequibles y respetuosos con el medio ambiente para que sus robots superen los desafíos encontrados en sus trabajos anteriores. En particular, Peng comenzó a explorar la posibilidad de utilizar células de algas, que podrían introducirse fácilmente en ambientes marinos sin dañarlos.
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«Los nuevos microrobots biohíbridos que creamos, denominados robots magnéticos de algas (MAR), consisten en una combinación de algas y nanopartículas magnéticas respetuosas con el medio ambiente», explicó Peng.
«Estos robots funcionan bajo la influencia de un campo magnético externo, lo que permite un control preciso sobre su movimiento. La carga superficial negativa de los MAR se atribuye a la presencia de grupos -COOH en la superficie de las células de algas-. Por el contrario, los micro y nano plásticos seleccionados llevan una carga superficial positiva. Esta interacción positiva-negativa facilita la atracción electrostática, promoviendo así la captura y eliminación selectiva de micro/nanoplásticos por parte de los MAR».
La composición única de los microrobots biohíbridos los hace no contaminantes y sensibles a los campos magnéticos aplicados externamente. Esto podría permitirles recuperar de forma sostenible partículas de plástico de tamaño nano y micro de entornos acuáticos.
Peng y sus colegas evaluaron sus microrobots en una serie de pruebas y descubrieron que lograban resultados notables. De hecho, podrían controlarse de forma remota con altos niveles de precisión, eliminando la mayoría de las partículas de plástico diminutas de los tanques de agua en los que se introdujeron.
«Nuestros microrobots biohíbridos demostraron una notable eficiencia de eliminación, logrando una alta tasa de éxito del 92% para nanoplásticos y del 70% para microplásticos», dijo Peng. «En el futuro, podrían servir como una herramienta prometedora para eliminar activamente la contaminación plástica de los cuerpos de agua, contribuir a los esfuerzos de remediación ambiental y mitigar el impacto de los desechos plásticos en los ecosistemas acuáticos».
