Cient\u00edficos de la Universidad de Sichuan en China han creado robots nadadores parecidos a peces con una particularidad: estos robots activados por luz tienen el potencial de deshacernos de la creciente contaminaci\u00f3n por micropl\u00e1sticos en nuestras v\u00edas fluviales. El pl\u00e1stico est\u00e1 en todas partes. Los desechos pl\u00e1sticos se han convertido en una seria amenaza para nuestro medio ambiente y especialmente para los mares y oc\u00e9anos, donde se acumulan, liberan qu\u00edmicos t\u00f3xicos y matan a millones de animales cada a\u00f1o. Para empeorar las cosas, hemos aprendido en los \u00faltimos a\u00f1os sobre las amenazas de los micropl\u00e1sticos, piezas de pl\u00e1stico de menos de 5 cm.<\/p>\n\n\n\n
El problema es tan grave que nuestros oc\u00e9anos hoy en d\u00eda pueden tener m\u00e1s micropl\u00e1sticos que peces y, desafortunadamente, este material nocivo ahora est\u00e1 llegando a nuestros cuerpos. Los micropl\u00e1sticos tambi\u00e9n son extremadamente dif\u00edciles de limpiar porque son muy peque\u00f1os. Por lo tanto, los investigadores buscan cada vez m\u00e1s formas innovadoras de deshacerse de los micropl\u00e1sticos.<\/p>\n\n\n\n
Un equipo de investigadores comenz\u00f3 a preguntarse si era posible asignar robots para recolectar micropl\u00e1sticos de ambientes acu\u00e1ticos. Ahora han desarrollado robots de peces de nataci\u00f3n r\u00e1pida, cada uno con un tama\u00f1o de aproximadamente 15 mm. Estos diminutos robots autopropulsados \u200b\u200bpueden absorber micropl\u00e1sticos de poliestireno de entornos acu\u00e1ticos y transportarlos a diferentes lugares. Aqu\u00ed hay una descripci\u00f3n general de esta atractiva tecnolog\u00eda.<\/p>\n\n\n\n
La ciencia que gobierna a los pez-bots Estos nuevos robots de peces, por otro lado, est\u00e1n hechos de nanol\u00e1minas que tienen propiedades f\u00edsicas similares al n\u00e1car, un material fuerte, duradero y flexible obtenido de conchas de almejas duras, tambi\u00e9n llamado n\u00e1car. Los investigadores modelaron la estructura del n\u00e1car para crear pez-bots duraderos. Combinaron una variante del grafeno bidimensional y lo mezclaron con un tipo de mol\u00e9culas de az\u00facar y prepararon nanol\u00e1minas para construir el robot.<\/p>\n\n\n\n Mientras explicaba la importancia del n\u00e1car, el autor principal del estudio y profesor del Instituto de Investigaci\u00f3n de Pol\u00edmeros de la Universidad de Sichuan, Xinxing Zhang, dijo a ZME Science:<\/p>\n\n\n\n \u201cAqu\u00ed, inspirados en el n\u00e1car, hemos desarrollado un robot blando duradero con la integraci\u00f3n de locomoci\u00f3n vers\u00e1til y funci\u00f3n de tratamiento de micropl\u00e1sticos mediante una estructura de gradiente bi\u00f3nico de autoensamblaje. El n\u00e1car tambi\u00e9n tiene fuertes propiedades mec\u00e1nicas con un alto relleno inorg\u00e1nico. Entonces, en lugar de hacer un n\u00e1car artificial, simplemente modelamos la estructura del n\u00e1car\u201d.<\/p>\n\n\n\n Luego se agreg\u00f3 una mezcla de l\u00e1tex de poliuretano al material de la nanol\u00e1mina y esta soluci\u00f3n dio lugar a robots de peces que pod\u00edan curarse a s\u00ed mismos y resistir los diferentes desaf\u00edos de los entornos acu\u00e1ticos. A diferencia de otros robots blandos, los robots peces pueden continuar con sus operaciones de recolecci\u00f3n de micropl\u00e1sticos incluso si se da\u00f1an, gracias a su capacidad de autocuraci\u00f3n. Adem\u00e1s, pueden nadar a una velocidad de 2,67 longitudes corporales por segundo (15 x 2,67 = 40,07 mm por segundo), lo que los convierte en el robot recolector de micropl\u00e1sticos m\u00e1s r\u00e1pido hasta el momento, seg\u00fan los investigadores.<\/p>\n\n\n\n Zhang agreg\u00f3:<\/p>\n\n\n\n “La velocidad de nataci\u00f3n de nuestros robots es m\u00e1s alta que la de los nadadores suaves informados anteriormente, mientras que presenta un peso corporal comparable y la velocidad de los neuston y nekton vivos”. Agreg\u00f3 adem\u00e1s: “La ruptura y reorganizaci\u00f3n de los enlaces de hidr\u00f3geno din\u00e1micos permiten la capacidad de curaci\u00f3n a escala molecular y mejoran la capacidad de estiramiento”.<\/p>\n\n\n\n Potencial y limitaciones de los diminutos peces-bots Por lo tanto, estas diminutas m\u00e1quinas podr\u00edan desempe\u00f1ar un papel importante en la eliminaci\u00f3n de micropl\u00e1sticos de nuestras masas de agua. Sin embargo, los investigadores destacan que los peces robots a\u00fan deben superar varias limitaciones antes de que puedan usarse en el mundo real. Actualmente, los robots blandos solo integran la funci\u00f3n de recogida direccional de micropl\u00e1sticos en la superficie del agua y la regulaci\u00f3n de su tama\u00f1o. Todas estas funciones deben optimizarse y mejorarse antes de su aplicaci\u00f3n a gran escala.<\/p>\n\n\n\n El profesor Zhang y su equipo est\u00e1n trabajando actualmente en un nuevo material que podr\u00eda detectar contaminantes micropl\u00e1sticos bajo el agua y compartir datos en vivo en l\u00ednea.<\/p>\n\n\n\n El estudio se publica en la revista Nano Letters<\/a>.<\/p>\n\n\n\n
<\/strong>Los cient\u00edficos tambi\u00e9n han creado robots para resolver el problema de los desechos pl\u00e1sticos en el pasado, pero la mayor\u00eda de esos experimentos involucraron el uso de robots blandos. Sin embargo, por varias razones, los robots blandos sol\u00edan da\u00f1arse y dejaban de funcionar despu\u00e9s de un tiempo. Por lo tanto, no podr\u00edan usarse para realizar campa\u00f1as largas de limpieza de micropl\u00e1sticos en cuerpos de agua.<\/p>\n\n\n\n
<\/strong>Los peque\u00f1os robots se mueven usando luz infrarroja. Los rayos de luz facilitan la transferencia de calor entre las nanol\u00e1minas de grafeno y provocan cambios volum\u00e9tricos que provocan movimiento. Es por eso que tambi\u00e9n se los conoce como robots de peces activados por luz. Su tama\u00f1o, velocidad y fuerza les permiten trabajar en ambientes acu\u00e1ticos complejos y duros donde ninguna otra m\u00e1quina hecha por el hombre podr\u00eda emplearse.<\/p>\n\n\n\n