Descomponer microplásticos mediante robots del tamaño de bacterias
Hay trozos minúsculos de plástico por todas partes, desde las zonas urbanas hasta los espacios naturales vírgenes. Si no se hace nada para retirarlos o eliminarlos, pueden tardar cientos de años en degradarse por completo. Usar catalizadores activados por la luz solar que desencadenen procesos capaces de degradar al plástico podría ser una solución ideal para acelerar su desaparición del medioambiente, pero conseguir que estos compuestos interactúen del modo deseado con los microplásticos es difícil.
Ahora, unos investigadores han desarrollado microrrobots autopropulsados que pueden nadar, adherirse a los plásticos y descomponerlos.
Los trozos más pequeños de plástico, que reciben el nombre de ”microplásticos”, miden menos de 5 milímetros y son difíciles de recoger y eliminar. Además, son capaces de adsorber metales pesados y otros agentes contaminantes, lo que puede dañar la salud de los seres humanos o animales que los ingieran. Por su tamaño minúsculo, es fácil tragar microplásticos de manera accidental e inadvertida.
Por todo ello, en investigaciones anteriores se propuso emplear algún método de bajo consumo energético para eliminar los plásticos del medio ambiente mediante el uso de catalizadores que utilizan la luz solar para producir compuestos altamente reactivos, capaces de descomponer los polímeros de este tipo.
Sin embargo, conseguir que los catalizadores y los diminutos trozos de plástico entren en contacto es un reto y suele requerir tratamientos previos o voluminosos agitadores mecánicos, que no son fáciles de emplear fuera del laboratorio y a gran escala.
Un equipo que incluye, entre otros, a Martin Pumera y Seyyed Mohsen Beladi-Mousavi, ambos de la Universidad de Química y Tecnología de Praga en la República Checa, se propuso crear un catalizador impulsado por la luz solar y capaz de desplazarse hacia las micropartículas de plástico, agarrarse a ellas y descomponerlas.
Para transformar un material catalizador en un conjunto de microrrobots impulsados por la luz, los investigadores fabricaron partículas de vanadato de bismuto con forma de estrella y luego recubrieron uniformemente las estructuras de 4 a 8 micrómetros de tamaño con óxido de hierro magnético. Los microrrobots podían nadar por un laberinto de canales e interactuar con piezas de microplástico en toda su extensión.
Los investigadores descubrieron que, bajo la luz visible, los microrrobots se adherían fuertemente a cuatro tipos comunes de plásticos. A continuación, el equipo iluminó trozos de los cuatro plásticos cubiertos con unidades del catalizador robótico durante siete días en una solución diluida de peróxido de hidrógeno. Observaron que el plástico perdía un 3% de su peso y que la textura de la superficie de los trozos de plástico de todos los tipos cambiaba de lisa a picada. Los investigadores consideran que estos catalizadores robóticos autopropulsados abren un nuevo y prometedor camino hacia sistemas que puedan capturar y degradar microplásticos en lugares de difícil acceso.
Los investigadores han publicado los detalles técnicos de su invención en la revista académica ACS Applied Materials & Interfaces, bajo el título “A Maze in Plastic Wastes: Autonomous Motile Photocatalytic Microrobots against Microplastics”. (Fuente: NCYT de Amazings)
