微型機(jī)器人能迅速清除工業(yè)廢水中重金屬
2016年04月17日 7:19 5713次瀏覽 來源： 中國化工報 分類： 新技術(shù)
由德國馬克斯·普朗克研究所科學(xué)家?guī)ьI(lǐng)的一個國際團(tuán)隊最近開發(fā)出一種微型機(jī)器人，能迅速清除工業(yè)廢水中的污染物和重金屬，經(jīng)回收處理后還能循環(huán)利用，有望帶來一種高效經(jīng)濟(jì)的污水凈化方法。
據(jù)物理學(xué)家組織網(wǎng)11日報道，水中的重金屬污染是工業(yè)活動帶來的常見問題，包括制造電池和電子產(chǎn)品、采礦、電鍍等，這些活動會產(chǎn)生鉛、砷、汞、鎘、鉻等重金屬，都會給生物體和環(huán)境帶來安全風(fēng)險。新研究中開發(fā)的微型機(jī)器人集中在清除廢水中的鉛，是一種由三層結(jié)構(gòu)組成的微管：最外層是氧化石墨烯，可吸收水中的鉛;中間層是鎳，讓微管有磁性，能通過外部磁場控制它們的運動方向;內(nèi)層是鉑，在水中加入過氧化氫后，鉑能把過氧化氫分解為水和氧氣，形成微小泡泡，從后面推動微管前進(jìn)。
研究人員發(fā)表在最近出版的《納米快報》雜志上的論文稱，每個微型機(jī)器人比人頭發(fā)還細(xì)小，可以成千上萬地投放到廢水中，自主推進(jìn)、捕獲水中的重金屬，完成任務(wù)后可用磁場把它們收回來，再用酸溶液除去鉛離子，可以恢復(fù)如新再利用。
論文合著者、馬克斯·普朗克智能系統(tǒng)研究所的塞繆爾·桑徹斯說，這是把智能納米設(shè)備用于環(huán)境治理的一種新用途。利用這種自推進(jìn)納米機(jī)器來捕獲污水中的重金屬，并使之轉(zhuǎn)移到其他地方或某種“閉環(huán)系統(tǒng)”中。這項研究距開發(fā)出智能修復(fù)系統(tǒng)更近了一步。智能修復(fù)系統(tǒng)讓人們能有目標(biāo)地清除微量污染物，而不會產(chǎn)生新的污染。
將來，可以用自動化系統(tǒng)來控制大量的微型機(jī)器人，通過磁場引導(dǎo)它們完成各種任務(wù)。桑徹斯說，他們還計劃把這種微型機(jī)器人擴(kuò)展到清除其他污染物之用。此外，這種自推進(jìn)器加功能性外層的設(shè)計還能用于如藥物遞送、傳感器等其他領(lǐng)域。
責(zé)任編輯：陳鑫
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