(Phys.org) —Un nuevo estudio muestra que un enjambre de cientos de miles de pequeños microbots, cada uno más pequeño que el ancho de un cabello humano, se puede utilizar en aguas residuales industriales para absorber y eliminar metales pesados ​​tóxicos. Los investigadores encontraron que los microbots pueden eliminar el 95% del plomo en el agua contaminada en una hora, y se puede reutilizar varias veces, ofreciendo potencialmente una forma más eficaz y económica de eliminar metales pesados ​​que los métodos anteriores.

Los investigadores, Diana Vilela, et al., han publicado un artículo sobre los microbots adsorbedores de plomo en un número reciente de Nano letras .

"Este trabajo es un paso hacia el desarrollo de un sistema de remediación inteligente en el que podemos apuntar y eliminar los rastros de contaminantes sin producir una contaminación adicional, "el coautor Samuel Sánchez, en el Instituto Max-Planck de Sistemas Inteligentes en Stuttgart, Alemania; el Instituto de Bioingeniería de Cataluña en Barcelona; y la Institución Catalana de Investigación y Estudios Avanzados en Barcelona, dicho Phys.org .

La contaminación del agua por metales pesados ​​es un problema común derivado de las actividades industriales, incluida la fabricación de baterías y electrónica, así como minería y galvanoplastia. Estas actividades producen metales como el plomo, arsénico, mercurio, cadmio, y cromo, todos los cuales representan un peligro para la seguridad de los organismos vivos y el medio ambiente.

En el nuevo estudio, los investigadores se centraron específicamente en eliminar el plomo de las aguas residuales mediante el diseño de microbots en forma de tubo con tres capas funcionales. La capa exterior de óxido de grafeno adsorbe el plomo del agua. La capa intermedia níquel, hace que los microbots sean ferromagnéticos para que su dirección de movimiento pueda ser controlada por un campo magnético externo. La capa interior, platino, les da a los microbots la capacidad de autopropulsarse a través del agua. Cuando se agrega peróxido de hidrógeno a las aguas residuales, el platino descompone el peróxido de hidrógeno en microburbujas de agua y oxígeno, y expulsar las microburbujas de la parte posterior del microbot lo impulsa hacia adelante.

Cuando los microbots terminen de adsorber el plomo, Se puede usar un campo magnético para recolectarlos todos del agua. Luego, los microbots se tratan en una solución ácida para eliminar los iones de plomo, que luego se puede recuperar y reutilizar. Los microbots también se pueden reutilizar para una mayor limpieza del plomo.

"Esta es una nueva aplicación de nanodispositivos inteligentes para aplicaciones medioambientales, Sánchez dijo. “El uso de nanomáquinas autoamplificadas que pueden capturar metales pesados ​​de soluciones contaminadas, transportarlos a los lugares deseados e incluso liberarlos para 'cerrar el círculo', eso es una prueba de concepto hacia aplicaciones industriales ".

En el futuro, los microbots incluso podrían ser controlados por un sistema automatizado que guía magnéticamente al enjambre para realizar diversas tareas.

"Planeamos extender los microbots a otros contaminantes, y también reducir de manera importante los costos de fabricación y producirlos en masa, "Dijo Sánchez.

La combinación de robots autopropulsados ​​con capas funcionales también abre las puertas a diseños similares que podrían tener aplicaciones en áreas que incluyen la administración y detección de fármacos.

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