Графеновые микроботы могут очистить воду от токсичных соединений и тяжелых металлов

Графеновые микроботы могут очистить воду от токсичных соединений и тяжелых металлов

Многие из процессов, используемых людьми в настоящее время, являются источниками загрязнения окружающей среды. При производстве солнечных и аккумуляторных батарей, электронных устройств и многого другого в воду и почву выбрасывается достаточно большое количество тяжелых металлов, таких, как свинец, мышьяк, ртуть, кадмий и хром, которые образуют соединения, неблагоприятные, а зачастую и опасные для жизни человека. Очистка сточных вод от тяжелых металлов является делом сложным и дорогостоящим, и достаточно большое количество промышленных предприятий зачастую просто пренебрегает проблемами защиты окружающей среды.

Помочь справиться с проблемой загрязнения среды тяжелыми металлами могут крошечные микроботы, изготовленные из графена. Эти крошечные устройства были созданы группой исследователей из Института интеллектуальных систем Макса Планка (Max-Planck Institute for Intelligent Systems), Штутгарт, Германия, и они уже продемонстрировали, что им по силам убрать из воды 95 процентов свинца всего за один час времени.

Размер каждого микробота меньше, чем толщина человеческого волоса. Они способны работать группами большой численности и могут использоваться много раз, проходя через процедуру химической очистки, что существенно снижает стоимость их использования.

"Наша работа является шагом к созданию "умной" системы очистки, которая может удалить загрязнения из окружающей среды, не создавая, в отличие от других систем, дополнительного загрязнения" - рассказывает Самуэль Санчес (Samuel Sanchez), один из членов исследовательской группы.

Роботы способны функционировать в окружающей среде благодаря их многослойному строению. Внешний слой микробота состоит из графена, который привлекает и захватывает ионы любых тяжелых металлов, присутствующих в окружающей среде и которые входят в контакт с поверхностью. Средний слой изготовлен из никеля, металла, обладающего магнитными свойствами, что позволяет управлять "роем" таких микроботов при помощи единого внешнего магнитного поля. С внутренней стороны никелевый цилиндр имеет напыление платины, которая выступает в роли двигателя, обеспечивающего реактивную тягу, толкающую микробота вперед.

Тяга вырабатывается, когда перекись водорода, добавленная к очищаемой воде, начинает распадаться на воду и кислород под воздействием платинового катализатора. Вырывающиеся в отверстие пузырьки толкают микробота вперед, а изменяя параметры внешнего магнитного поля, можно управлять направлением и скоростью движения группы микроботов с достаточно высокой точностью.

В настоящее время первые микроботы способны эффективно удалять из воды только свинец, но исследователи уже работают над расширением их возможностей к связыванию ионов других тяжелых металлов и токсичных химических соединений. Параллельно с этим ведется разработка технологии, которая позволит производить таких микроботов в больших количествах, после чего уже можно будет начинать процесс их практического применения.

Newsland.ru

Похожие новости:
Ученые создали уникальный гидрогель на основе графена
Для многих людей слово «робот», скорее всего, вызывает в воображении образы металлических, механических мужчин, мало чем отличающихся от цыган. Но вместо того, чтобы создавать роботов по нашему собственному представлению, относительно новая область «мягкой робототехники” черпает вдохновение ..
2013-05-30 2079 0 Технология
0
Графеновые нити связали сверхпрочными узлами
Ученые США и Японии представили простой метод получения волокон из окиси графена: их легко скручивать в «пряжу», а по прочности они оставляют позади даже кевлар. Укрепляют волокно воздушные пузырьки внутри материала. Новый метод описан в журнале ACS Nano. Исследователи во главе с профессором ..
2014-06-27 2417 0 Технология
0
Ученые придумали, как измерить уровень опасных соединений в организме
Специалисты из Университета Индианы обнаружили, что волосы и ногти на ногах и руках скрывают информацию о воздействии на человека потенциально вредных химических соединений — антипиренов. Их часто добавляют в пластик, поролон, дерево и текстиль, рассказывает NDTV.Предыдущие исследования показали: высокий уровень антипиренов ..
2016-03-06 1415 0 Технология
0
Российские химики разработали анод для натрий-ионных батарей
Группа ученых из Института общей и неорганической химии РАН вместе с коллегами из Израиля и Сингапура создали материал, из которого можно изготавливать аноды для натрий-ионных батарей. В перспективе, такие батареи могут заменить литий-ионные аккумуляторы. Статья ученых появилась в Nature. Химикам из лаборатории, ..
2014-01-06 3093 0 Технология
0
В Японии разработали ткань, поглощающую радиацию
Ученые из Института промышленной науки при Токийском университете заявили: им удалось получить ткань, впитывающую радиоактивный цезий из воды и почвы. К тому же недавно комиссия ООН обнародовала отчет, в котором говорилось, что последствия аварии на АЭС "Фукусима-1" не страшны для местного населения Эксперты намерены с помощью ..
2012-05-30 2170 0 Технология
0
Планетологи предложили способ добычи воды на Луне
Планетологи из США и России предложили будущим колонизаторам Луны добывать воду на спутнике Земли при помощи дистилляции (испарения жидкости и последующего охлаждения и конденсации ее паров). Результаты своих исследований авторы опубликовали в журнале Icarus, а кратко с ними можно ознакомиться на сайте ..
2015-06-11 1485 0 Технология
0
Ученые создали пигмент с высокой отражаемостью
Исследователи из Университета штата Орегон (OSU) обнаружили новый тип синих пигментов, которые могли бы способствовать повышению эффективности использования энергии в зданиях. Обнаружено это неожиданно три года назад. Пигмент “cool blue” имеет необычно высокий коэффициент отражения инфракрасного ..
2012-06-7 1362 0 Технология
0
С вирусом Эбола будет бороться робот
В борьбу против вируса Эбола подключили нового участника. Речь идет о роботе, известном как «Маленький Мо», он может убивать все вирусы и бактерии за две минуты. Этого робота используют более чем в 250 больницах США, в том числе одного в Далласе, там его начали использовать впервые ..
2014-10-11 1850 0 Технология
0
Японцы выпустили душ, который существенно экономит воду, не ослабляя поток капель
Специалисты крупной японской компании TOTO разработали сменные головки для душа, которые позволяют сохранить до 35% воды, не изменяя при этом поток падающих капель. По заверениям создателей, технология такова, что пользователь не почувствует недостатка очищающей влаги. "Обычные экономичные головки для душа ..
2012-12-18 2550 0 Технология
0
Голландские изобретатели создали «гигантский уличный пылесос»
В Голландии создали установку для очистки уличного воздуха от содержащихся в нем мелких токсичных частиц. Этот гигантский «пылесос» способен втягивать и пропускать через фильтр загрязненный воздух в радиусе до 300 метров. Об этом сообщает The Guardian.Качество окружающего воздуха оказывает важное воздействие ..
2016-10-27 13750 0 Технология
0
Разработан материал, отталкивающий любую жидкость
Ученые разработали материал, который отталкивает любую жидкость - как водные растворы, так и жировые, что позволит создавать поверхности, почти не подверженные загрязнению.Любая жидкость, помещенная на поверхность, растекается или собирается в капли, что определяется как свойствами поверхности, так и свойствами самой жидкости, пишет  sunhome.ruВ ..
2012-06-18 4730 0 Технология
0
IRobot объявила о запуске нового робота
Марка IRobot известна тем, что за свое существование выпустила известный пылесос Roomba и робота чистильщика пола Scooba.  Многие владельцы бассейнов, могут быть знакомы с компанией Verro, которая специализируется на изготовлении роботов для очистки бассейнов. Но теперь IRobot ..
2013-01-7 1585 0 Технология
0
Ученые создали способ превращения графита в алмаз
Традиционно искусственные алмазы выращивают из углерода в условиях высочайшего давления, процесс очень долгий и трудоемкий. А ученые Стэнфордского университета выявили менее затратный и более быстрый способ превращения углерода в алмаз. Метод основывается на использовании платинового основания и водорода, и уже в будущем ..
2014-04-09 3178 0 Технология
1
Россия использует ядерные технологии для защиты Арктики
Благополучие человека зависит от «здоровья» океанов и морей. Однако морские экосистемы всё больше страдают от изменения климата, загрязнения и нерациональной эксплуатации природных ресурсов. Как ядерные технологии могут помочь защитить морскую среду? Это обсуждают участники научного форума МАГАТЭ, ..
2013-09-22 1551 0 Технология
0
Японские ученые создали метод очистки почвы от радиации
Японские ученые из университета Киото создали уникальный метод очищать от радиации загрязненную почву у АЭС «Фукусима-1». Ученые применили в своей разработке нано-пузыри, которые создают вихревой процесс, который уносит радиоактивные частицы. Сегодня технологий, позволяющих отделить радиоактивные частицы цезия ..
2013-12-18 2976 0 Технология
1