Mikro Robotlar Su Kütlelerinde Bulunan Zararlı Polimerlere Karşı Savaşıyor
Her dakika, plastik atıklarla dolu bir kamyonun sonu dünyanın herhangi bir yerindeki okyanus oluyor. Ocean Clean-up ve Pasific Garbage Screening gibi kuruluşlar, okyanuslardan plastikleri alıp geri dönüştürmek için kendilerine müthiş bir hedef belirlemişlerdir. Her ikisi de şu an nehirler üzerinde yoğunlaştıkları için, plastiklerin ilk etapta okyanuslara erişiminin önüne geçiliyor.
Her yıl okyanuslara atılan sekiz milyon ton plastiğin büyük bir kısmı tek kullanımlıktır. Bunu önlemeye yardımcı olmak için, plastik pipetler, çatal bıçaklar ve diğer tek kullanımlık plastikler 2021 yılının ortalarından itibaren Avrupa Birliği ülkelerindeki tüm marketlerden kaldırılacak.
Tek Kullanımlık Tekstil Malzemeleri Doğal Olarak Ayrışmaz
Son yıllarda, yüzey dezenfeksiyonu ve kişisel hijyen gibi çeşitli temizlik amaçları için tek kullanımlık ürünlerin kullanımı muazzam bir artış göstermiştir. Dünya çapında her saniye 14.000 ıslak mendil kullanılmaktadır. Bu tür mendiller, genellikle modifiye edilmiş selüloz, polipropilen ve ayrıca saç kremleri, parfümler ve temizlik maddelerinden oluştukları için doğal olarak ayrışmazlar.
Bu, su kütlelerinde yüksek miktarda makro ve mikro birikintiye yol açarak büyük çevresel yıkıma ve ekosistemi tehdit etmeye neden oldu. Bir kez suya girdikten sonra, zararlı maddeleri absorplayıp biriktirebilir ve ayrıca besin zincirinde girebilirler. Ne yazık ki, ortaya çıkan bu kirlenme için hala bir çözüm veya iyileştirme yöntemi yoktur.
Fotokataliz, Tek Kullanımlık Ürünleri Yok Ediyor
Prag’daki University of Chemistry and Technology Üniversitesi’nden Profesör Martin Pumera liderliğindeki bir grup Çek araştırmacı, bu soruna daha yakından baktılar. Fotokataliz yardımıyla tekstil ürünlerini yok etmek için kendiliğinden çalışan mikro robotların kapasitelerini test ettiler.
Fotokataliz, ışık varlığında kimyasal reaksiyonların hızlandırılabileceği bir süreci ifade eder. Fotokimya, örneğin hava temizleme veya su dezenfeksiyonu gibi çeşitli çevresel uygulamalar için itici güçtür. Ayrıca, corona virüsün yayılmasını önlemek için filtrelerde de uygulanmıştır.
Çek ekibi, ışıkla etkinleştirilen mikro robotlar oluşturmak için UV, görünür ve çoklu dalga boyuna duyarlı fotokatalizörler dahil olmak üzere farklı malzemeler keşfetti. Bizmut-bazlı malzemeler, üstün bir fotokatalitik aktivite sergilediler. Bilim insanları, mikro robotları bizmut ve tungstenden yapmaya karar verdiler ve ışın irradyasyonu altında oksidatif süreçleri katalize edebildiklerini gösterdiler.
Işıklandırma Altında Sürüler Halinde Hareket Etme ve Oksitlenme
Fotoğraf – 1: Güneşle çalışan mikro robotlar sürüler halinde hareket eder ve tek kullanımlık tekstil ürünlerini okside eder.
Pumera, “Bezler, karmaşık malzemelerdir ve bu nedenle bozunmaları oldukça zordur.” diye belirtmiştir. Bununla birlikte, kapsamlı testler, bu ışıkla çalışan mikro robotların sürü halinde hareket ettiğini ve tek kullanımlık tekstil malzemelerini aktif olarak oksitleyebildiğini ortaya çıkardı. Mikro robotlar, hem iç içe geçmiş tekstil malzeme ağına hem de zararlı bileşenlerine saldırdılar.
Bu çalışmada, Pumera ve ekibi, yenilenebilir enerji kaynaklarını kullanarak katı atıkları oksidatif yollardan ayrıştırmak için çevre dostu bir süreç geliştirdi. Şimdi, araştırmacılar çalışmanın uzantılarına odaklandılar. Pumera, “İmha edilen çeşitli polimerleri ve akıllı mikro makinelerin ve nanorobotların bunları bozma yollarını araştırıyoruz.” dedi.
Özellikle ilgi çekici bir polimer çeşidi mikroplastiklerdir. Mikroplastikler, çapı beş milimetreden küçük olan küçük plastik parçacıklardır. Daha büyük plastik parçaların aksine, okyanustan kolayca çıkarılamazlar. Pumera, bu teknolojinin bir varyantını kullanarak, bir gün denizdeki otonom ışıkla çalışan nanorobotlarla mikroplastikleri ve nanoplastikleri ortadan kaldırmanın mümkün olabileceğine inanıyor.
Kaynakça : advancedsciencenews.com
