thumbnail - Sáng tạo cá rô-bốt sinh học siêu nhỏ để loại bỏ vi nhựa trong nước
Nguyễn Thu Hà
Hà Nội

Sáng tạo cá rô-bốt sinh học siêu nhỏ để loại bỏ vi nhựa trong nước

Cá rô-bốt tự vận hành siêu nhỏ có thể bơi xung quanh, bám vào các hạt nhựa siêu nhỏ trôi nổi tự do và đặc biệt là có khả năng tự sửa chữa nếu bị hỏng.

Các nhà khoa học đã thiết kế một con rô-bốt hình cá nhỏ bé được lập trình để loại bỏ vi nhựa từ biển và đại dương bằng cách bơi và hấp thụ chúng trên cơ thể mềm mại, linh hoạt và tự phục hồi của nó. Vi nhựa là hàng tỷ hạt nhựa nhỏ phân mảnh từ những thứ nhựa lớn hơn được sử dụng hàng ngày như chai nước, lốp xe ô tô và vải tổng hợp. Vi nhựa hiện nay là một trong những vấn đề môi trường lớn nhất của thế kỷ 21 vì một khi chúng được phân tán ra môi trường thông qua sự phân hủy của các loại nhựa lớn hơn, chúng rất khó bị loại bỏ, xâm nhập vào nước uống, sản phẩm và thực phẩm, gây hại cho môi trường và động vật và sức khỏe con người.

Việc phát triển một robot có ý nghĩa to lớn để thu thập và lấy mẫu chính xác các chất ô nhiễm vi nhựa có hại từ môi trường nước. Các nhà nghiên cứu tại Đại học Tứ Xuyên đã tiết lộ một giải pháp sáng tạo để theo dõi các chất ô nhiễm này khi ô nhiễm nước: thiết kế một con cá rô-bốt tự hành nhỏ bé có thể bơi quanh một phạm vi nhất định, bám vào các vi nhựa nổi tự do và tự sửa chữa nếu nó bị hư hỏng trong chuyến thám hiểm dưới nước. Cá rô-bốt chỉ dài 13mm và nhờ hệ thống laser ánh sáng ở đuôi, nó có thể bơi và ngoe nguẩy với tốc độ gần 30mm một giây, tương tự như tốc độ mà sinh vật phù du trôi trong nước.



Ro-bốt này được tạo ra từ vật liệu lấy cảm hứng từ các yếu tố phát triển mạnh ở biển gói là "mother-of-pearl" còn được gọi là xà cừ là lớp phủ bên trong của vỏ trai. Nhóm nghiên cứu đã tạo ra một vật liệu tương tự như xà cừ bằng cách xếp nhiều lớp phân tử cực nhỏ khác nhau theo gradient hóa học cụ thể của xà cừ.

Theo nghiên cứu nói, điều này khiến chúng trở thành một loại cá rô-bốt có khả năng co giãn, xoắn linh hoạt và thậm chí có thể kéo trọng lượng lên đến 5kg. Quan trọng nhất, cá sinh học có thể  hấp thụ các mảnh vi nhựa trôi nổi tự do gần đó vì thuốc nhuộm hữu cơ, kháng sinh và kim loại nặng trong vi nhựa có liên kết hóa học mạnh và tương tác tĩnh điện với vật liệu của chính nó. Điều này làm cho chúng bám trên bề mặt của nó, vì vậy cá có thể thu thập và loại bỏ vi nhựa khỏi nước. Sau khi robot thu thập các vi nhựa trong nước, các nhà nghiên cứu có thể phân tích sâu hơn về thành phần và độc tính sinh lý của vi nhựa.

Bên cạnh đó, vật liệu mới được tạo ra dường như có khả năng tái tạo. Vì vậy, cá rô bốt có thể tự chữa lành đến 89% khả năng của nó và tiếp tục hấp thụ ngay cả trong trường hợp nó gặp một số tổn thương hoặc các vết cắt - vốn là điều có thể xảy ra thường xuyên nếu nó đi săn tìm chất ô nhiễm ở vùng nước đục.

Tuy nhiên, đây mới chỉ là những bằng chứng dựa trên khái niệm, nhóm nghiên cứu nói rằng sẽ cần phải thử nghiệm nhiều hơn nữa - đặc biệt là việc triển khai nó trong môi trường thực tế. Chẳng hạn như robot mềm hiện chỉ hoạt động trên bề mặt nước, vì thể sẽ cần nghiên cứu robot cá phức tạp hơn về chức năng có thể đi sâu hơn dưới nước. Trên hết, thiết kế sinh học thú vị này còn có khả năng cung cấp bệ phóng cho các dự án tương tự khác. Công nghệ nano có nhiều hứa hẹn trong việc thu thập và phát hiện các chất ô nhiễm, cải thiện hiệu quả can thiệp đồng thời giảm chi phí vận hành. Công nghệ nano sẽ là một trong những nhân tố quan trọng nhất trong cuộc chiến chống lại vi nhựa.

Nguồn theguardian

Chủ đề liên quan

Chủ đề khác