Παράκαμψη προς το κυρίως περιεχόμενο
Νανορομπότ αφαιρούν τοξικά μέταλα από λύματα
Vilela, et al. ©2016 American Chemical Society

Νανορομπότ αφαιρούν τοξικά μέταλα από λύματα

  • A-
  • A+

Mια από τις τελευταίες και αλλά υποσχόμενες αντιρρυπαντικές προτάσεις της τεχνολογίας είναι η χρήση αυτοκινούμενων νανορομπότ για την αφαίρεση μολύβδου και άλλων ρύπων από λύματα.

Όπως αποκαλύπτει πρόσφατη μελέτη ένα σμήνος από εκατοντάδες χιλιάδες νανορομπότ μεγέθους μικρότερου από μια ανθρώπινη τρίχα μπορούν να απορροφήσουν τοξικά βαρέα μέταλα από βιομηχανικά λύματα.

Είναι εντυπωσιακό ότι τα νανορομπότ μέσα σε μια ώρα μπορούν να αφαιρέσουν περίπου το 95% του μολύβδου από τα μολυσμένα νερά.

Το σημαντικό για το κόστος χρήσης είναι ότι η συγκεκριμένη τεχνολογία επιτρέπει την επαναχρησιμοποίηση των νανορομπότ πολλές φορές για την απομάκρυνση των ρύπων.

Μετά την αξιολόγηση των αποτελεσμάτων η μέθοδος αποδεικνύεται συνολικά πολύ πιο οικονομική από παλαιότερες μεθόδους γι αυτό και οι προοπτικές που δημιουργούνται είναι σημαντικές για την κατασκευή και χρήση έξυπνων μικροσυστημάτων για την αντιμετώπιση της ρύπανσης. 

Στην συγκεκριμένη μελέτη το πείραμα έγινε με νανορομπότ σε σχήμα σωλήνα που τέθηκαν μαζικά υπό δοκιμή ειδικά για την απομάκρυνση μόνον του μολύβδου από τα λύματα.

Η κατασκευή τους έχει γίνει κατά τέτοιο τρόπο ώστε το σώμα τους συντίθεται από τρεις επάλληλες επιστρώσεις διαφορετικών υλικών κάθε ένα από τα οποία έχει συγκεκριμένη χρήση.

Το εξωτερικό στρώμα αποτελείται από τα πολλά υποσχόμενο υλικό οξείδιο του γραφενίου. Η επιλογή του έγινε με κριτήριο την δυνατότητα του να απορροφήσει σε πολύ υψηλό ποσοστό τον μόλυβδο από τα λύματα.

Το δεύτερο στρώμα κάτω από το γραφένιο είναι το υλικό νικέλιο που καθιστά το νανορομπότ σιδηρομαγνητικό. Επομένως με την εφαρμογή ισχυρού εξωτερικού μαγνητικού πεδίου είναι εύκολο να επιλεγεί ο προσανατολισμός του σμήνους προς συγκεκριμένη κατά περίπτωση κατεύθυνση.

Το τρίτο και τελευταίο στρώμα από πλατίνα δίδει την δυνατότητα στα νανορομπότ να αυτο-ωθηθούν μέσα στα λύματα.

Όπως το περιγράφουν οι ειδικοί όταν στα λύματα προστεθεί υπεροξείδιο του υδρογόνου τότε η πλατίνα προκαλεί την από σύνθεση του σε νερό και μικροφυσαλίδες οξυγόνου. Η εκτίναξη τους από το πίσω μέρος του νανορομπότ λειτουργεί ως μηχανισμούς προώθησης τους.

Όταν τελειώσει η εργασία απορρόφησης του μολύβδου και τα νανορομπότ οδηγηθούν στην κατάλληλη περιοχή «απολυμαίνονται» εντός όξινου διαλύματος για να απομακρυνθούν τα ιόντα του μολύβδου που συνέλεξαν από τα λύματα και έτσι να καταστούν επαναχρησιμοποιήσιμα.

Ο συνεκδότης της μελέτης Samuel Sánchez αναφέρει το έργο αυτό είναι ένα σημαντικό βήμα για την ανάπτυξη συστημάτων έξυπνης αποκατάστασης του οικοσυστήματος καθώς είναι δυνατή η απομάκρυσή ρύπων χωρίς να προκληθεί πρόσθετη μόλυνση.

Η ρύπανση από βαρέα μέταλλα στο νερό θεωρείται κοινό πρόβλημα καθώς προέρχεται από μεγάλης κλίμακας βιομηχανικές δραστηριότητες.

Σε αυτές, μεταξύ άλλων, συμπεριλαμβάνονται η παραγωγή μπαταριών και ηλεκτρονικών ειδών, οι εξορύξεις και η ηλεκτρολυτική επιμετάλλωση.

Οι διαδικασίες αυτές προκαλούν την παραγωγή επικίνδυνων ρύπων όπως ο μόλυβδος, το αρσενικό, ο υδράργυρος, το κάδμιο και το χρώμιο που όταν αποβληθούν στα παραγόμενα λύματα αποτελούν πολύ μεγάλο κίνδυνο για το περιβάλλον.

Για τις ανάγκες του πειράματος εργάστηκαν οι ερευνητες Diana Vilela, Jemish Parmar, Yongfei zeng, Yahli Zhao και Samuel Sánchezκαι η εργασια δημοσιευεται σε προστατη εκδοση Nano Letters.

Σχετικά με τα ιδρύματα στα οποία εργάζονται οι επιστήμονες αναφέρονται το Ινστιτούτο για τα ευφυή Συστήματα του Max Planck στη Στουτγάρδη, ο Τομέας Χημείας και Βιολογικής Χημείας του Τμήματος Επιστήμης Φυσικής και Μαθηματικών Επιστημών στο Τεχνολογικό Πανεπιστήμιο Nanyang στη Σιγκαπούρη, το Ινστιτούτο Εμβιομηχανικής της Καταλονίας στη Βαρκελώνη και το Καταλανικό Ίδρυμα Έρευνας και Ανωτάτων Σπουδών επίσης στην Βαρκελώνη.

 

 

 

ΕΠΙΣΤΗΜΟΝΙΚΑ ΝΕΑ
Πρόταση του ΜΙΤ για τη βέλτιστη ενεργειακή απόδοση των κτιρίων
Σε πρόσφατη έρευνα που συμπεριλαμβάνεται σε εργασία ειδικών του ΜΙΤ αποδεικνύεται ότι το 44% της ενέργειας που χρησιμοποιείται για την θέρμανση και ψύξη των κτιρίων στα αστικά κέντρα των ΗΠΑ αντιπροσωπεύει το...
Πρόταση του ΜΙΤ για τη βέλτιστη ενεργειακή απόδοση των κτιρίων
ΕΠΙΣΤΗΜΟΝΙΚΑ ΝΕΑ
Κυψέλες καυσίμων για οικολογικά επιβατηγά πλοία
Αν και η πρόταση για μικρά οικολογικά επιβατηγά πλοία με μηδενικές εκπομπές ρύπων ήδη λειτουργεί μόλις πρόσφατα πήρε συγκεκριμένη μορφή και σαφή προοπτική για το μέλλον βασιζόμενη στις κυψέλες καυσίμων. Και...
Κυψέλες καυσίμων για οικολογικά επιβατηγά πλοία
ΕΠΙΣΤΗΜΟΝΙΚΑ ΝΕΑ
H ηφαιστειακή τέφρα στο στόχαστρο της NASA
Η ηφαιστειακή τέφρα ήταν και παραμένει ένας από τους σημαντικούς κινδύνους για τις αεροπορικές πτήσεις. Η εισρόφηση της από τους κινητήρες μπορεί να προκαλέσει σημαντικό πρόβλημα λειτουργίας τους πιθανόν και...
H ηφαιστειακή τέφρα στο στόχαστρο της NASA
ΕΠΙΣΤΗΜΟΝΙΚΑ ΝΕΑ
«Προσωπικός» κλιματισμός για εξοικονόμηση ενέργειας στα κτίρια
Η αδήριτη ανάγκη για συνεχή μείωση των θερμοκηπιακών αερίων καθώς και για την κατά το δυνατόν πιο οικονομική θέρμανση και κλιματισμό των κτιρίων έχει οδηγήσει αρκετές ομάδες επιστημόνων σε συνεχείς έρευνες για...
«Προσωπικός» κλιματισμός για εξοικονόμηση ενέργειας στα κτίρια
ΕΠΙΣΤΗΜΟΝΙΚΑ ΝΕΑ
«Εξυπνοι» νανοδορυφόροι σε αποστολές παρατηρήσης του Αρη
Μέχρι σήμερα οι διαστημικές αποστολές με επανδρωμένα σκάφη και δορυφόρους βρίσκονται υπό συνεχή έλεγχο από εγκαταστάσεις στην γη. Όμως τα τελευταία χρόνια μια καινούργια τεχνολογία αναδύεται με τους...
«Εξυπνοι» νανοδορυφόροι σε αποστολές παρατηρήσης του Αρη
ΕΠΙΣΤΗΜΟΝΙΚΑ ΝΕΑ
Τεχνητά «αυτιά» βελτιώνουν την αντίληψη των ρομπότ
Η ρομποτική εξελίσσεται με ταχύτατους ρυθμούς μέσω της συνεχούς ανάπτυξης στο τομέα της τεχνητής νοημοσύνης και των νευρωνικών δικτύων. Στην προσπάθεια τους οι επιστήμονες να κατασκευάσουν ολοένα πιο...
Τεχνητά «αυτιά» βελτιώνουν την αντίληψη των ρομπότ

Η efsyn.gr θεωρεί αυτονόητο ότι οι αναγνώστες της έχουν το δικαίωμα του σχολιασμού, της κριτικής και της ελεύθερης έκφρασης και επιδιώκει την αμφίδρομη επικοινωνία μαζί τους.

Διευκρινίζουμε όμως ότι δεν θέλουμε ο χώρος σχολιασμού της ιστοσελίδας να μετατραπεί σε μια αρένα απαξίωσης και κανιβαλισμού προσώπων και θεσμών. Για τον λόγο αυτόν δεν δημοσιεύουμε σχόλια ρατσιστικού, υβριστικού, προσβλητικού ή σεξιστικού περιεχομένου. Επίσης, και σύμφωνα με τις αρχές της Εφημερίδας των Συντακτών, διατηρούμε ανοιχτό το μέτωπο απέναντι στον φασισμό και τις ποικίλες εκφράσεις του. Έτσι, επιφυλασσόμαστε του δικαιώματός μας να μην δημοσιεύουμε ανάλογα σχόλια.

Σε όσες περιπτώσεις κρίνουμε αναγκαίο, απαντάμε στα σχόλιά σας, επιδιώκοντας έναν ειλικρινή και καλόπιστο διάλογο.

Η efsyn.gr δεν δημοσιεύει σχόλια γραμμένα σε Greeklish.

Τέλος, τα ενυπόγραφα άρθρα εκφράζουν το συντάκτη τους και δε συμπίπτουν κατ' ανάγκην με την άποψη της εφημερίδας