科学家研发新型纳米机器人 用于清除水中污染物

煤油灯科技2022-03-02 17:31

近日,根据《Nature》发表的一项研究Pick up and dispose of pollutants from water via temperature-responsive micellar copolymers on magnetite nanorobots,科学家研发了一种对温度敏感的磁控纳米机器人,能清除水中污染物,研究结果可用于指导开发清除水中化学污染物的可持续技术。

重金属离子和杀虫剂都是水中存在的污染物,由于对环境有害,有必要开发出能清理这些污染物的高效方法。有人建议将人工纳米和微米马达作为清理污染物的方法,但当前的电流催化马达很容易降解,限制了它们的使用寿命。

为克服这一挑战,捷克共和国布拉格化学技术学院先进功能性纳米机器人研究中心的Martin Pumera和同事开发出了温敏磁控纳米机器人。这种纳米机器人由一种对温度敏感的聚合物(普兰尼克三嵌段共聚物,缩写为PTBC)和氧化铁纳米颗粒组成。其中,聚合物可以像微型手一样“拾取”污染物并丢弃,而氧化铁纳米颗粒让这些机器人具有磁性。

这种纳米机器人能清除水中的重金属砷和莠去津(一种常见除草剂)。他们的研究表明,拾取/丢弃污染物的过程能受到温度的控制。5°C时,纳米机器人会分散在水中;当温度升至25°C时,纳米机器人会聚集起来,收集污染物。随后,作者利用磁铁取出水中的纳米机器人。冷却材料还能让纳米机器人分散开来,卸载污染物,从而可以重复使用。

展望未来,该纳米机器人的研制成功,或将成为解决地下水污染的重要工具。科学家表示虽然该机器人还处于研究状态,但如果能够大批量生产,将会解决困扰了全球多年的水污染及淡水资源短缺问题。


原文链接:https://www.newscientist.com/article/2310105-nanorobots-clean-up-contaminated-water-by-grabbing-hold-of-pollutants/

论文链接:https://www.nature.com/articles/s41467-022-28406-5

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