石墨烯可控的微型机器人将帮助净化水中的重金属和有毒化合物

人类在各种生产过程中使用的技术远非完美，并且在绝大多数情况下，其最终阶段和中间阶段都会造成环境污染。太阳能和充电电池，无数电子设备，采矿等对环境和人类有害的技术。在这种情况下，生产过程中的副产品通常是重金属-砷，汞，铅，铬，镉等。摄入各种化合物的成分时会沉积。

关于上述问题，今天，来自重金属的废水处理变得特别重要。不幸的是，所提出的问题并不总是在企业生产过程的基础结构中得到应有的重视，首先，这与处理设备本身的成本以及清洁技术本身有关。

来自智能系统研究所的一个科学家联合小组提出了一种清洁方法，该清洁方法可以代替昂贵的，不一定总是足够有效的处理设施的建造而负担得起。斯图加特的马克斯-普朗克智能系统研究所（德国）和巴塞罗那的加泰罗尼亚生物工程研究所（西班牙）。在实验过程中，使用了来自石墨烯的微型机器人，该机器人在运行一小时内就从水中去除了95％以上的铅。

如何运作

微型机器人本身具有复杂的多层结构。外层由石墨烯组成，石墨烯是一种强大的吸附剂，可捕获与其接触的环境中的重金属离子。中间层由镍制成，镍是一种具有磁性的铁磁体。这使得微型机器人群在外部磁场的影响下可控。微型机器人的内部镀有铂。将过氧化氢添加到水中时，铂充当过氧化氢分解成水和氧气的化学反应的催化剂，其副产物会主动释放出气泡，从机器人的中空逸出并产生方向力矢量。以这种方式在应对任务的外部磁场的控制下以这种方式“饲养”的微型机器人被收集在正确的位置并送去进行化学清洗，然后准备再次进行工作。

所提出的使用石墨烯机器人进行水净化的方法，每个方法都小于人发的厚度，与现有的清洁技术相比具有明显的优势。由于简单且廉价的化学清洗过程，此类机器人不仅可以成组执行任务，而且可以重复使用。这一优势大大降低了使用技术的成本。 “我们的机器人是创建“智能”清洁系统的第一步，该系统可以清除环境中的污染物，而不会像其他系统那样产生污染副产品，”研究团队发言人Samuel Sanchez解释说。

在现阶段，已证明的技术能力使从水中去除铅成为可能，但科学家们将使用相同的原理来扩展微型机器人结合其他重金属离子和有毒化学物质离子的能力，这些离子对环境和人类健康构成威胁。据研究人员称，除具有清洁功能外，类似设计的微型机器人和非机器人的开发者还可以在药物中用于药物输送和探测。

在实验室中获得令人鼓舞的结果之后，科学家们已经开始改进技术，从而可以在工业规模上生产“微型机器人”。

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Source: https://habr.com/ru/post/zh-CN393433/