Μικροσκοπικά ρομπότ για τον καθαρισμό του νερού

Η έλλειψη καθαρού νερού σε πολλές περιοχές του κόσμου συνιστά ένα από τα μεγαλύτερα προβλήματα δημόσιας υγείας – και η χρήση μικροσκοπικών ρομπότ καθαρισμού θα μπορούσε να αποτελέσει λύση για αυτό, αν κρίνει κανείς από έρευνα που παρουσιάστηκε στο ACS Applied Materials & Interfaces.

Το πρόβλημα με τη χρήση καθαριστικών χημικών είναι ότι αφήνουν επίσης επικίνδυνα κατάλοιπα στο νερό. Τα τελευταία χρόνια, επιστήμονες εξετάζουν την ιδέα χρήσης αυτοκινούμενων μικρο-ρομπότ για την εξουδετέρωση μολυσματικών ουσιών- και οι Σάμιουελ Σάντσεζ Ορντόνεζ και Νταϊάνα Βιλέλα, καθώς και οι συνεργάτες του, βασίστηκαν σε αυτές τις έρευνες για να αναπτύξουν τα δικά τους μικροσκοπικά ρομπότ που θα εξουδετερώνουν επικίνδυνα βακτηρίδια.

Για τους σκοπούς τους, οι ερευνητές σχεδίασαν «διπρόσωπα σφαιρικά σωματίδια γι' αυτή τη δουλειά: Το ένα «πρόσωπο» είναι από μαγνήσιο, που αντιδρά με το νερό για την παραγωγή φυσαλίδων υδρογόνου και την προώθηση των ρομπότ. Το άλλο είναι φτιαγμένο από εναλλασσόμενα στρώματα σιδήρου και χρυσού, μαζί με νανοσωματίδια αργύρου. 

Τα βακτηρίδια προσκολλώνται στον χρυσό και σκοτώνονται από τα νανοσωματίδια αργύρου, ενώ εργαστηριακές δοκιμές έδειξαν πως τα ρομπότ μπορούν να κινούνται στο νερό για 15-20 λεπτά πριν τελειώσει το μαγνήσιο. 

Σε ό,τι αφορά στην αποτελεσματικότητά τους, διαπιστώθηκε πως ήταν σε θέση να αιχμαλωτίζουν πάνω από το 80% του E.coli σε νερό όπου υπήρχε μεγάλη συγκέντρωση των βακτηριδίων. 

Στη συνέχεια, εξαιτίας των μαγνητικών ιδιοτήτων του σιδήρου, ήταν εύκολο τα μικρορομπότ να αφαιρεθούν από το νερό με μαγνήτη, χωρίς να αφήνουν πίσω τους κατάλοιπα.

Για τους σκοπούς της δουλειάς τους, οι ερευνητές έλαβαν χρηματοδότηση από το Ίδρυμα Alexander von Humboldt στη Γερμανία, το Ευρωπαϊκό Συμβούλιο Έρευνας και το Ινστιτούτο Max Planck.