Китайские ученые разработали плавающего робота в форме рыбы, который может "поедать" микропластик в водоемах и восстанавливать себя в случае повреждения. Об этом сообщает Информационное агентство Синьхуа.
Микропластик, кусочки пластика размером менее 5 сантиметров, велик по количеству и широко распространен в океанах. Они легко поедаются морскими организмами и передаются по пищевой цепи, представляя серьезную угрозу для здоровья человека и экосистемы.
Вдохновленные перламутром, прочным, долговечным и гибким материалом, полученным из твердых раковин моллюсков, ученые из Сычуаньского университета смоделировали градиентную наноструктуру перламутра на основе графена для создания прочного, гибкого и самовосстанавливающегося нанокомпозита, отмечено в исследовании, опубликованному в журнале Nano Letters.
В ходе работ исследовательская группа использовала новый материал для разработки 15-миллиметрового мягкого робота, похожего на рыбу, позволяющего ему быстро плавать и поглощать микропластик в океанах, что нарушает взаимное исключение выполнения функций мягкого робота и быстрого передвижения.
"Мягкие роботы должны обладать высокой приспособляемостью и устойчивостью к окружающей среде при работе в сложных водных средах", – отметил Ван Юйан, автор исследовательской работы, добавив, что существующие мягкие роботы, как правило, представляют собой гидрогели или силиконовую резину, которые по своей сути механически хуже, легко повреждаются и имеют трудности с интеграцией функций.
Исследование показало, что по сравнению с традиционными однородно распределенными структурами материала новый материал, используемый в мягком роботе в форме рыбы, имеет множество надмолекулярных взаимодействий между слоями. Это позволяет роботу восстанавливать свою надежность и функциональность даже при повреждении и продолжать свои операции по сбору микропластика.
Кроме того, рыба-робот может плавать со скоростью 2,67 длины тела в секунду, что превышает скорость ранее зарегистрированных мягких пловцов и сравнима со скоростью планктона.
В настоящее время этот мягкий робот может интегрировать только функцию направленного сбора микропластика с поверхности воды. Все эти функции необходимо оптимизировать и улучшить перед масштабным применением.
В настоящее время исследователи работают над новым материалом, который может обнаруживать микропластиковые загрязнители под водой и делиться данными в режиме реального времени, говорится в документе.
Ожидается, что новый наноструктурный дизайн предложит эффективный расширенный путь к другим интегрированным роботам и будет применяться во многих областях, таких как солнечная энергетика, катализ химических реакций, биомедицина и аэрокосмическая промышленность.
Кто мы такие: О нас и Контакты. Как мы пишем новости и наши принципы: Редакционный кодекс. Мы старались, если вам понравилось – задонатьте.
Если Вы заметили орфографическую ошибку, напишите нам.