Radyoaktif Atıkları Temizleyen Mikro-Robotlar
Fotoğraf: Küçük, kendi kendine hareket edebilen robotlar bir gün radyoaktif atıkları temizlemek için kullanılabilir.
Bazı uzmanlara göre, nükleer enerji sera gazı üretmeksizin dünyanın artan enerji taleplerini karşılamada büyük umut vaat etmektedir. Ancak, bilim insanlarının, radyoaktif izotopların hem nükleer enerji santralleri tarafından üretilen atık sulardan hem de suların dökülmesi halinde çevreden bertaraf edilmesi için bir yol bulmaları gerekmektedir. Araştırmacılar şu anda ACS Nano’da raporladıkları gibi sentetik atık sudan radyoaktif uranyumu bertaraf eden küçük, kendi kendine hareket edebilen robotlar geliştirdiler.
Çernobil ve Fukuşima nükleer santral felaketlerinde meydana gelenler gibi radyoaktif atıkların kazara sızıntısı çevre, insan ve doğal yaşam için büyük tehditler oluşturmaktadır. Bilim insanları, radyoaktif uranyumun suda tutulması, sudan ayrılması, bertaraf edilmesi ve geri kazanılması için malzemeler geliştirdiler ancak, bu malzemeler belirli sınırlamalara sahip. En umut vaat edici mevcut yaklaşımlardan bir tanesi radyoaktif uranyum dahil olmak üzere belirli maddeleri gözenekli yapıları içerisinde tutabilen metal organik çerçevelerin (MOF) kullanılmasıdır. Martin Pumera ve ekip arkadaşları, ZIF-8 adı verilen çubuk şeklindeki metal organik çerçevenin radyoaktif atıkları temizleyip temizleyemeyeceğini görebilmek için bu metal organik çerçeveye mikro-motor eklemek istedi.
Araştırmacılar, kendiliğinden çalışan mikro-robotları yapabilmek için yaklaşık olarak insan saçının 1/15’ini oluşturan çaplarda ZIF-8 çubukları tasarladılar. Ardından, yapıları kararlı hale getirmek ve manyetik özellik kazandırmak amacı ile sırası ile demir atomları ve demir oksit nano-parçacıkları eklediler. Her bir çubuğun bir ucuna yerleştirilen katalitik platin nano-parçacıkları, suda bulunan hidrojen peroksit ’ yakıt’ını oksijen kabarcıklarına dönüştürdü ve bu da mikro-robotları saniyede kendi uzunluğunun yaklaşık 60 katı bir hızla ileri sürdü. Yapay olarak elde edilmiş radyoaktif atık su içerisinde, mikro-robotlar bir saat içerisinde uranyumun yüzde 96’sını bertaraf ettiler. Araştırma ekibi, uranyum yüklü çubukları mıktanıs yardımı ile topladı ve uranyumun ayrılmasını sağlayarak küçük robotların geri dönüşümüne imkan tanıdı. Araştırmacılar, kendiliğinden çalışan mikro-robotların bir gün radyoaktif atıkların yönetimine ve iyileştirilmesine yardımcı olabileceğini söylüyorlar.
Kaynak: phys.org
