A mikroműanyagok olyan 5 milliméternél kisebb műanyagrészecskék, amelyek rontják a talaj termékenységét, megzavarják a tápanyagok körforgását, károsítják az élővilágot, és észrevétlenül bejutnak a táplálékláncba is. Eltávolításuk a talajból különösen nehéz feladat, mivel apró méretük miatt könnyedén beszorulnak az ásványi szemcsék és a szerves anyagok közé.

Mágneses térrel mozgatott mikrorobotokkal szabadulhatunk meg a mikroműanyagoktól

A cseh kutatócsoport (az Ostravai Műszaki Egyetem munkatársai) által kifejlesztett mikrorobotok alapját a rendkívül vékony, egymásra rétegződő, úgynevezett MXene-részecskék adják. 

A hatékonyság növelése és az irányíthatóság érdekében a részecskéket mágneses nikkel-nanorészecskékkel is bevonták. Ez a bevonat teszi lehetővé, hogy a mikrorobotokat egy kívülről generált, forgó mágneses tér segítségével precízen lehessen irányítani.

A kísérletek során a kutatók műanyaggal szennyezett víz- és talajmintákba engedték a robotrajokat. A folyadékban forogva haladtak előre, míg a talajban a vízzel telt, apró hézagokon keresztül navigáltak. Tapadó felületük magához vonzotta és megkötötte a mikroműanyagokat. Ezt követően a robotokat – a hozzájuk tapadt műanyagrészecskékkel együtt – egy mágnes segítségével egyszerűen kiemelték a mintákból.

Kiemelkedő hatékonyság a vízben és a talajban

A mikrorobotok figyelemre méltó eredményeket értek el: 

• mindössze egy óra leforgása alatt a vizsgált polisztirol részecskék 94 százalékát, míg a PET (polietilén-tereftalát) 89 százalékát távolították el a vízből.
• A talajmodelleken végzett tesztek során valamivel szerényebb, de így is jelentős hatékonyságot tapasztaltak: a polisztirol 81 százalékát, a PET-részecskéknek pedig a 72 százalékát sikerült kivonni.

Az aktívan irányított mikrorobotok jóval felülmúlták a mágneses mozgatás nélkül, passzívan alkalmazott MXene-anyag teljesítményét, amely csupán passzív adszorpcióval (a felületén történő megkötéssel) volt képes összegyűjteni a szennyeződéseket.