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 5865次瀏覽 來(lái)源: 中國(guó)化工報(bào) 分類(lèi): 新技術(shù)
由德國(guó)馬克斯·普朗克研究所科學(xué)家?guī)ьI(lǐng)的一個(gè)國(guó)際團(tuán)隊(duì)最近開(kāi)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(lái)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?qǐng)?bào)道,水中的重金屬污染是工業(yè)活動(dòng)帶來(lái)的常見(jiàn)問(wèn)題,包括制造電池和電子產(chǎn)品、采礦、電鍍等,這些活動(dòng)會(huì)產(chǎn)生鉛、砷、汞、鎘、鉻等重金屬,都會(huì)給生物體和環(huán)境帶來(lái)安全風(fēng)險(xiǎn)。新研究中開(kāi)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(guò)外部磁場(chǎng)控制它們的運(yùn)動(dòng)方向;內(nèi)層是鉑,在水中加入過(guò)氧化氫后,鉑能把過(guò)氧化氫分解為水和氧氣,形成微小泡泡,從后面推動(dòng)微管前進(jìn)。
研究人員發(fā)表在最近出版的《納米快報(bào)》雜志上的論文稱(chēng),每個(gè)微型機(jī)器人比人頭發(fā)還細(xì)小,可以成千上萬(wàn)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(chǎng)把它們收回來(lái),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(shuō),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(lái)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(xiàng)研究距開(kāi)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(huì)產(chǎn)生新的污染。
將來(lái),可以用自動(dòng)化系統(tǒng)來(lái)控制大量的微型機(jī)器人,通過(guò)磁場(chǎng)引導(dǎo)它們完成各種任務(wù)。桑徹斯說(shuō),他們還計(jì)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(jì)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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