Китайские ученые разработали новый материал и смогли собрать из него мягкого робота-рыбу. Он быстр, ловок, может залечивать раны и очищать водоемы от опасного микропластика. Исследование опубликовано в журнале Nano Letters.
В результате человеческой деятельности микропластик можно найти практически в любом уголке Земли, будь то океаны или Арктика. Эти загрязняющие вещества попадают в воду, в организмы животных, а через них — и в организм человека, негативно сказываясь на здоровье. Поэтому сегодня ученые ищут способы, как можно было бы избавляться от микропластика, попавшего, например, в воду.
Однако есть ряд трудностей. Частицы микропластика очень маленькие, поэтому могут попадать в небольшие трещины и щели. Из них извлечь загрязняющие вещества становится сложно. Ряд ученых предлагают использовать маленьких и гибких роботов, которые могли бы проникать в щели и чистить их от микропластика. Однако традиционно при создании мягких роботов инженеры используют гидрогели и эластомеры, которые могут быть легко повреждены в воде.
Но теперь ученые предложили новое решение. Они вдохновились перламутром — материалом внутреннего слоя раковины пресноводных и морских моллюсков. Авторы работы связали молекулы β-циклодекстрина с сульфированным графеном, создав композитные нанолисты. Затем ученые растворили нанолисты и вводили в них смеси полиуретановых латексов. После этого авторы послойно собрали материал так, чтобы концентрация использованных композитных материалов варьировалась в разных слоях.
Из получившегося материала инженеры собрали рыбоподобного робота длиной 15 мм. Быстрое включение и выключение лазера ближнего инфракрасного излучения на хвосте рыбы заставляло ее взмахивать крыльями, толкая робота вперед. Робот-рыба смог плавать со скоростью 2,67 длины тела в секунду. Это выше, чем у других известных мягких плавающих роботов. При этом рыба-робот могла поглощать полистироловые микропластики и транспортировать их в другое место. Также материал продемонстрировал способность к восстановлению после повреждений без потери эффективности.
Разработчики отмечают, что созданный ими робот-рыба долговечен и быстр. Это позволяет использовать его для очистки водоемов от микропластика и других вредных веществ.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
