p (Phys.org) —Um novo estudo mostra que um enxame de centenas de milhares de minúsculos micro-robôs, cada um menor do que a largura de um cabelo humano, pode ser implantado em águas residuais industriais para absorver e remover metais pesados ​​tóxicos. Os pesquisadores descobriram que os microbotões podem remover 95% do chumbo da água poluída em uma hora, e pode ser reutilizado várias vezes, potencialmente oferecendo uma maneira mais eficaz e econômica de remover metais pesados ​​do que os métodos anteriores. p Os pesquisadores, Diana Vilela, et al., publicaram um artigo sobre os microbotões adsorventes de chumbo em uma edição recente da Nano Letras .

p "Este trabalho é um passo em direção ao desenvolvimento de um sistema de remediação inteligente, onde podemos direcionar e remover vestígios de poluentes sem produzir uma contaminação adicional, "co-autor Samuel Sánchez, no Instituto Max-Planck de Sistemas Inteligentes em Stuttgart, Alemanha; o Instituto de Bioengenharia da Catalunha em Barcelona; e a Instituição Catalã de Pesquisa e Estudos Avançados de Barcelona, contado Phys.org .

p A poluição por metais pesados ​​na água é um problema comum decorrente de atividades industriais, incluindo a fabricação de baterias e eletrônicos, bem como mineração e galvanoplastia. Essas atividades produzem metais como chumbo, arsênico, mercúrio, cádmio, e cromo, todos os quais representam um risco para a segurança dos organismos vivos e do meio ambiente.

p No novo estudo, os pesquisadores se concentraram especificamente na remoção do chumbo das águas residuais, projetando micro-robôs em forma de tubo com três camadas funcionais. A camada externa de óxido de grafeno adsorve o chumbo da água. A camada do meio, níquel, torna os micro-robôs ferromagnéticos de modo que sua direção de movimento possa ser controlada por um campo magnético externo. A camada interna, platina, dá aos micro-robôs a capacidade de se autopropulsarem através da água. Quando o peróxido de hidrogênio é adicionado à água residual, a platina decompõe o peróxido de hidrogênio em água e microbolhas de oxigênio, e ejetar as microbolhas da parte de trás do microbot o impulsiona para a frente.

p Quando os microbots terminam de adsorver o chumbo, um campo magnético pode ser usado para coletá-los todos da água. Em seguida, os microbots são tratados em uma solução ácida para remover os íons de chumbo, que mais tarde podem ser recuperados e reutilizados. Os microbots também podem ser reutilizados para limpeza adicional de chumbo.

p "Esta é uma nova aplicação de nanodispositivos inteligentes para aplicações ambientais, "Sánchez disse." O uso de nanomáquinas autoalimentadas que podem capturar metais pesados ​​de soluções contaminadas, transportá-los para os locais desejados e até mesmo liberá-los para 'fechar o ciclo' - isso é uma prova de conceito para aplicações industriais. "

p No futuro, os microbots podem até ser controlados por um sistema automatizado que orienta magneticamente o enxame para realizar várias tarefas.

p “Pretendemos estender os microbots a outros contaminantes, e também reduzir significativamente os custos de fabricação e produzi-los em massa, "Sánchez disse.

p A combinação de robôs autopropelidos com camadas funcionais também abre as portas para projetos semelhantes que podem ter aplicações em áreas como administração de drogas e detecção. p © 2016 Phys.org