由德国马克斯-普朗克研究所科学家向导的一个国际团队最近开发出一种微型机械人,能迅速扫除工业废水中的污染物和重金属,经接纳处置惩罚后还能循环使用,有望带来一种高效经济的污水净化要领。
据物理学家组织网11日报道,水中的重金属污染是工业运动带来的常见问题,包括制造电池和电子产品、采矿、电镀等,这些运动会爆发铅、砷、汞、镉、铬等重金属,都会给生物体和情形带来清静危害。新研究中开发的微型机械人集中在扫除废水中的铅,是一种由三层结构组成的微管:最外层是氧化石墨烯,可吸收水中的铅;中心层是镍,让微管有磁性,能通过外部磁场控制它们的运动偏向;内层是铂,在水中加入过氧化氢后,铂能把过氧化氢剖析为水和氧气,形成细小泡泡,从后面推动微管前进。
自推进氧化石墨烯为基础的微机械人示意图
研究职员揭晓在最近出书的《纳米快报》杂志上的论文称,每个微型机械人比人头发回细小,可以成千上万地投放到废水中,自主推进、捕获水中的重金属,完成使命后可用磁场把它们收回来,再用酸溶液除去铅离子,可以恢复如新再使用。
论文合著者、马克斯-普朗克智能系统研究所的塞缪尔-桑彻斯说,这是把智能纳米装备用于情形治理的一种新用途。使用这种自推进纳米机械来捕获污水中的重金属,并使之转移到其他地方或某种“闭环系统”中。这项研究距开发出智能修复系统更近了一步。智能修复系统让人们能有目的地扫除微量污染物,而不会爆发新的污染。未来,可以用自动化系统来控制大宗的微型机械人,通过磁场指导它们完成种种使命。桑彻斯说,他们还妄想把这种微型机械人扩展到扫除其他污染物之用。别的,这种自推进器加功效性外层的设计还能用于如药物递送、传感器等其他领域。
圈点:新发明的治污机械人不像人,没有胳膊和腿,但细小的它能在水中巡航,一边捕获重金属。它正是纳米科学家期待的样子:结构简朴,自驱动,易操控。今天我们用这类机械人治污,明天就可以下令它进攻癌细胞或病毒;小个儿的它,也能当机械人的模范。