微型機器人能清理微塑料和細菌

研究人員設計了一群微型球形機器人來收集細菌和小塑料片。圖片來源：美國化學會

當舊食品包裝、廢棄的兒童玩具和其他管理不當的塑料廢物分解成微塑料時，會變得更難以被清除。在美國化學會新一期《ACS·納米》上發表的一項研究中，捷克研究人員描述了一群微型機器人，可從水中捕獲塑料碎片和細菌。隨后，機器人還能被凈化并重新使用。

微塑料的尺寸為5毫米或更小，動物很容易吃進這些塑料并受到傷害。然后這些動物將顆粒傳遞到人類的食物鏈中。同時，微塑料碎片還會吸附包括病原體在內的各種細菌，進而對生物體構成更大威脅。

為了同時去除水中的微生物和微塑料，捷克布爾諾理工大學研發了一種微型機器人系統。該系統由許多協作工作的小部件組成，可模仿魚群等自然界里的生物群體。

研究小組將帶正電的聚合物與磁性微粒連接起來，磁性微粒只有在暴露于磁場時才會移動。從珠子表面伸出的聚合物線會吸引微塑料和微生物。單個機器人成品直徑為2.8微米。當暴露在旋轉磁場中時，機器人會聚集在一起。通過調整自組織成扁平集群的機器人，這樣可改變機器人群體的運動和速度。

團隊用可導致肺炎和其他感染的銅綠假單胞菌，復制了環境中的微塑料和細菌。結果顯示，微型機器人成功捕獲約80%的細菌，游離塑料珠也被微型機器人捕獲。隨后，研究人員收集機器人并使用超聲波分離出細菌，再暴露在紫外線下完成消毒，從而實現了重復使用。