Un diminuto robot con forma de pez 'nada' recogiendo microplásticos

Investigadores han creado un robot pez activado por la luz que "nada" rápidamente, recogiendo y eliminando los microplásticos del entorno, según publican en la revista 'Nano Letters'. Los microplásticos se encuentran en casi toda la Tierra y pueden ser perjudiciales para los animales si se ingieren pero es difícil eliminar estas diminutas partículas del medio ambiente, especialmente cuando se depositan en los recovecos del fondo de los cursos de agua.

Dado que los microplásticos pueden caer en grietas y hendiduras, han sido difíciles de eliminar de los entornos acuáticos. Una solución que se ha propuesto es utilizar robots pequeños, flexibles y autopropulsados para llegar a estos contaminantes y limpiarlos. Pero los materiales tradicionales utilizados para los robots blandos son hidrogeles y elastómeros, y pueden dañarse fácilmente en los entornos acuáticos.

Otro material posible es el nácar, que es fuerte y flexible, y se encuentra en la superficie interior de las conchas de las almejas. Las capas de nácar tienen un gradiente microscópico, que va desde un lado con muchos compuestos minerales de carbonato de calcio y polímeros hasta el otro lado con un relleno mayoritariamente de proteínas de seda.

Inspirándose en esta sustancia natural, Xinxing Zhang y sus colegas de la Universidad de Sichuan, en China, querían probar un tipo de estructura gradiente similar para crear un material duradero y flexible para robots blandos.

Los investigadores unieron moléculas de beta-ciclodextrina a grafeno sulfonado, creando nanohojas compuestas. A continuación, incorporaron soluciones de las nanohojas con diferentes concentraciones en mezclas de látex de poliuretano.

Ensamblaje por capas

Un método de ensamblaje por capas creó un gradiente de concentración ordenado de los nanocompuestos a través del material con el que el equipo formó un diminuto robot pez de 15 mm (aproximadamente media pulgada) de longitud. Al encender y apagar rápidamente un láser de luz infrarroja en la cola del pez, esta se agitaba, impulsando al robot hacia adelante.

El robot podía moverse 2,67 longitudes corporales por segundo, una velocidad superior a la de otros robots nadadores blandos y que es aproximadamente la misma que la del fitoplancton activo que se mueve en el agua. Los investigadores demostraron que el robot pez nadador podía absorber repetidamente los microplásticos de poliestireno cercanos y transportarlos a otro lugar.

El material también podía curarse a sí mismo después de ser cortado, manteniendo su capacidad de absorción de microplásticos. Debido a la durabilidad y velocidad del robot pez, los investigadores afirman que podría utilizarse para controlar los microplásticos y otros contaminantes en entornos acuáticos difíciles.