Nhằm mục đích giải phóng từ các đại dương 14 triệu tấn chất thải khó phân hủy này, các nhà khoa học đang nghiên cứu những phương pháp sáng tạo, thân thiện với môi trường để thu giữ và phá hủy vi nhựa.
Hai nhà khoa học Carmen Mayorga-Martinez và Martin Pumera thuộc Đại học Hóa học và Công nghệ Praha, cùng đồng nghiệp phát triển một microrobot từ tính, được gọi là MagRobot, cho mục đích này.
Khả năng “tiêu thụ” vi nhựa của MagRobot được lấy cảm hứng từ đặc tính kết dính của cơ trai biển, bao phủ trong một chất hóa học gọi là 3,4-dihydroxyphenyl-L-alanine (DOPA), giúp trai biển bám dính vào các bề mặt dưới nước.
Nhóm nhà khoa học phủ các hạt nano Fe3O4 từ tính bằng polydopamine (PDA), một loại dopamine được polymer hóa, có cấu trúc và đặc tính kết dính tương tự như DOPA nhằm hai mục đích: bắt dính các hạt nhựa và cố định những enzym để phân hủy chúng. Những hạt nano sau khi thu thập vi nhựa từ đại dường, sẽ phân hủy bằng enzym.
Các MagRobot này có thể di chuyển điều hướng độc lập trên các vùng nước đại dương nhờ tác động từ tính Trái đất, dẫn hướng bởi từ tính của các hạt nano Fe3O4.
Những nano/microrobot được phát triển cho mục đích tương tự, nhưng chuyển động của các hạt này phụ thuộc vào ánh sáng chứ không phải từ tính. Điều đó khiến công năng của robot, hoạt động bằng ánh sáng mặt trời có hạn chế lớn vì không thể hoạt động quá xa mặt nước, nơi ánh sáng không tới được.
Nhóm nghiên cứu cho biết, khác với nano / microrobots được kích hoạt bằng ánh sáng, những nano/microrobots di chuyển bằng từ tính vượt qua những hạn chế về thời tiết, cung cấp một phương pháp lọc nước không phụ thuộc vào năng lượng và môi trường.
Trong đại dương, nano MagRobot di chuyển theo dòng từ trường nhất định, thu thập các hạt vi nhựa. Lớp phủ PDA của robot chứa một loại enzym, được gọi là lipase, hỗ trợ phân hủy nhựa polycaprolactone (PCL).
Thử nghiệm trong phòng thí nghiệm, các nhà khoa học đánh giá khả năng tái sử dụng MagRobots và nhận thấy rằng, sau hai lần sử dụng, MagRobot cần được phủ lại lớp PDA.
Nhóm nghiên cứu hy vọng sẽ thử nghiệm những nano robot này trong thực tế.
