Los resultados de la investigación fueron publicados recientemente en la revista científica NPG Asia Materials
Científicos crean microrobots magnéticos capaces de limpiar microplásticos en agua y suelo.- Los microplásticos, partículas plásticas de menos de 5 milímetros, se han consolidado como una de las amenazas ambientales más severas para los ecosistemas terrestres y acuáticos. Estas partículas degradan la fertilidad del suelo, alteran los ciclos de nutrientes y se bioacumulan en la cadena alimentaria. Su eliminación es una prioridad urgente, pero extraerlos plantea un desafío monumental debido a que quedan atrapados de forma pasiva entre los minerales y la materia orgánica del subsuelo.
Frente a esta problemática, un equipo de científicos de la República Checa desarrolló una tecnología revolucionaria: robots de limpieza microscópicos capaces de remover con éxito estas partículas en entornos de laboratorio. Los resultados de la investigación fueron publicados recientemente en la revista científica NPG Asia Materials.
Para la fabricación de estos dispositivos, los investigadores utilizaron partículas microscópicas de MXene, un material compuesto por capas ultrafinas apiladas que destaca por su gran área superficial y una química idónea para atraer y retener polímeros plásticos. Con el fin de dotarlos de movilidad, recubrieron el material con nanopartículas magnéticas de níquel, permitiendo que campos magnéticos giratorios externos impulsen y dirijan a los diminutos robots.
Durante la fase de experimentación, se introdujeron enjambres de microrobots en muestras contaminadas de agua y suelo. Al activar los campos magnéticos, los robots comenzaron a girar y desplazarse activamente a través de los microambientes permeados por el agua.
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«En entornos de suelo, los microrobots pueden navegar a través de microambientes de suelo permeados al agua, interrumpir activamente el atrapamiento de microplásticos dentro de las matrices del suelo y extraerlos», explicaron los autores en el artículo publicado. A medida que avanzaban, los microplásticos colisionaban y se adherían a la superficie de los robots, los cuales fueron recuperados posteriormente junto con la carga contaminante mediante el uso de un imán.
La eficiencia del sistema robótico superó ampliamente la adsorción pasiva tradicional del material MXene sin magnetismo. Los porcentajes de remoción obtenidos en un periodo aproximado de una hora demostraron la efectividad de la propulsión activa:
En agua: Se eliminó cerca del 94% de las partículas de poliestireno de prueba y el 89% del tereftalato de polietileno (PET).
En suelo modelo: Se logró extraer aproximadamente el 81% de poliestireno y el 72% de PET.
A pesar del éxito inicial, los autores del estudio enfatizan que el desarrollo se encuentra en etapa de laboratorio y requiere cautela antes de una aplicación a gran escala. El siguiente paso consistirá en realizar ensayos de campo para evaluar el comportamiento de los microrobots bajo condiciones climáticas y geológicas reales.
Asimismo, el equipo técnico deberá investigar y mitigar riesgos asociados al uso de esta tecnología, tales como la posible lixiviación de iones metálicos en el entorno y el peligro de una recuperación magnética incompleta de los robots en terrenos abiertos. No obstante, los científicos mantienen el optimismo y proyectan que esta plataforma microrrobótica se convertirá en una estrategia versátil y sostenible para la descontaminación activa de ecosistemas globales en los próximos años.
EO// Con información de: Phys.org