Minik Yüzen Robotlar Mikroplastik Karmaşasını Temizlemeye Yardımcı Olabilir
Fotoğraf-1: Bu kumsala vuran plastikler, mikroplastik olarak bilinen küçük parçalara ayrılacak ve çevreye dağılacaktır. Yeni bir mikro robot türü, bir gün tüm bu küçük plastik parçaları temizlemeye yardımcı olabilir.
Çek Cumhuriyeti’ndeki kimyagerler büyük bit çevre sorununun üstesinden gelmek için küçük düşünüyorlar, gerçekten küçük. Yeni minyatür robotlarının tek bir amacı var: Dünya çapındaki su yollarını kirleten küçük plastik parçalarını temizlemeye yardımcı olmak.
Her yeni mikro robot, manyetik ve yıldız şeklinde olup keskinleştirilmiş bir kalemin ucundan daha büyük değildir. Güneş ışığı mikro robotlara çarptığında, onları suda belirli bir yöne iten kimyasal reaksiyonlar üretirler. Bir plastik parçası bulduklarında üzerine çökerler ve onu parçalamaya başlarlar. Işıklar söndüğünde ise plastikleri parçalamayı bırakıyorlar ve tekrar kullanıma hazır halde bekliyorlar.
Bilim insanları yaptıkları yeni bir çalışmada, bu robotların ya bir mikroplastik parçasını parçalayabileceğini ya da daha sonra toplanmak üzere tutabileceğini bildirdi.
Proje üzerinde çalışmayan ancak bu tür cihazları bilen Medford’daki Tufts Üniversitesi’nden biyolog Douglas Blackiston, “Bu çalışma harika” diyor. Blackiston, kirliliğin temizlenmesine yardımcı olabilecekler de dahil olmak üzere, canlı hücrelerden robotlar tasarlıyor. Yeni robotlardan bahsederken şunları söylüyor, “Bu robotlar plastik yiyebilir, onu çiğneyebilirler veya onları mıknatısla toplayabilirler. Bilim insanları, tüm bu yeteneklere sahip robotları severler.”
Prag’daki Çek Kimya ve Teknoloji Üniversitesi’nden kimyager Martin Pumera projeye öncülük etti. Pumera, mikro robotlar inşa etmenin yollarını araştırıyor. Yaklaşık on yıl önce, bilim insanlarının kendilerini suda hareket ettirebilen küçük “robotlar” geliştirmeye başladığını belirtiyor. Bilim insanlarının daha sonra onlara bir görev bulmaları gerekiyordu. Pumera bilim insanlarının “Bu küçük robotlara faydalı bir şeyler yaptıralım.” diye düşündüklerini belirtiyor.
Pumera, mikroplastiklerin yarattığı soruna odaklanmayı seçti. Bu mikroplastikler genellikle bir kurşun kalem silgisinin tepesinden daha geniş olmayan küçük plastik parçalardır ve okyanusun dibinden dağların tepesindeki buza esen havaya kadar her yerdedirler. Hem şişelenmiş hem de musluk suyu ve içme suyunda ortaya çıktılar. Bazı araştırmalar, trilyonlarca plastik parçasının dünya sularına karıştığını tahmin ediyor. Plastiğin pipetlerden alışveriş poşetlerine, çamaşır ve temizlik bezlerine kadar birçok kaynağı var. (Her gün ne kadar plastikle karşılaştığınızı bir düşünün.) Plastik kolayca bozulmaz veya parçalanmaz. Bu her zaman plastiklerin ilgi çekici taraflarından biri olmuştur.
Erie’deki Pennsylvania Eyalet Üniversitesi Behrend’den kimyager Sherri Sam Mason, “Artık büyük bir plastik kirliliği sorunumuz var” diyor. Daha az plastik kullanmanın en önemli adım olduğunu söylüyor, ondan sonra temizlik geliyor diyor. Burası Pumera’nın robotları için bir rol gördüğü yer. Sherri, “Teşvik edildim” diyor ve “Yoldaki temizleme çabalarına yardımcı olacak gerçekten ilginç bir fikir” diye ekliyor. Pumera gibi Sherri de robotların henüz geniş çapta uygulanmaya hazır olmadığını belirtiyor.
Pumera, nihai hedefinin dünyanın her yerinde kullanılabilecek ucuz ve çevre dostu robotlar yapmak olduğunu söylüyor. İlk başta, atık su arıtan bitkilerde en yararlı olabileceklerini düşünüyor. Orada plastiği açık suya ulaşmadan uzaklaştırabilirler.
Mikroplastikleri İştah Açıcı Hale Getirmek
Fotoğraf-2: Dünyanın en küçük çöp toplayıcısıyla tanışın. Bu küçük robota çarpan güneş ışığı, suda yüzmesine ve küçük plastik parçalarını parçalamasına yardımcı olan kimyasal reaksiyonları başlatır. (Ölçek 2,5 mikrometrelik bir açıklığı gösterir.)
Tasarımlarının iki ana bileşeni vardır. Birincisi bizmut vanadattır (BiVO4). Bu inorganik bileşik güneş ışığına maruz kaldığında kimyasal reaksiyonlara girer ve “yüzer”. Pumera’nın ekibi, plastiği parçalamak için ışık tarafından yönlendirilen kimyasal reaksiyonları kullanıyor. Pumera’nın ekibi bunu yapmak için bizmut malzemeyi manyetik bir filmle kapladılar. Bu, robotları daha sonra toplamasına izin veriyor – böylece kirletici yiyen robotlar daha fazla kirlilik oluşmasına neden olmuyor.
Laboratuvar deneylerinde, yıldız şeklindeki yüzücüler, dört farklı plastiğin her birinin üstüne tutundu ve bir hafta ışığa maruz kaldıktan sonra robotlar plastiğin ağırlığını azaltmıştı. Yüzdece çok fazla bir miktar değildi ancak bu, plastiği parçaladıklarının bir göstergesiydi.
Ayrıca plastiklerin yüzeyinin pürüzsüzden çukurluya dönüşmesine neden oldular. Bu, robotların onu parçaladığının bir başka işaretiydi. Son olarak, bilim insanları, mıknatısların deneyin sonunda robot birliklerini yakalanan plastiklerle birlikte çekebileceğini ve geri alabileceğini gösterdi. Pumera, minik çöp toplayıcılarını yeniden kullanılabilir hale getirmek istediklerini söylüyor. Ayrıca sadece belirli bir derinlikte yüzen yeni robotları da test ediyorlar; bu onların toparlanmasını kolaylaştıracaktır.
Yeni çalışma, bir çeşit kavram kanıtlamadır. Bu, yalnızca küçük ölçekte olsa bile bir şeyin başarıyla yapılabileceğini gösterdiği anlamına gelir.
Aslında Pumera, daha gidecek çok yolu olduğunu söylüyor. Birçok plastik türü vardır ve bu mikro robotların bile hepsini parçalamayı başarması pek mümkün değil.
Pumera, bir sonraki hedeflerinin bu olduğunu söylese de, araştırmacılar bu sistemin çevre için ne kadar güvenli olduğunu henüz göstermediler. İlk gerçek dünya testi, bir atık su arıtma tesisinde yapılacak.
Gerçekten de Blackiston, “Denizde olduğu gibi açık su yollarında güvende olduklarını göstermek için çok sayıda teste ihtiyaçları olacak” diyor.
Kaynakça: sciencenewsforstudents.org
