Robot Mikro Berkerumun di Laut, Menangkap Mikroplastik dan Bakteri (Video)
Robot mikro inovatif yang dirancang untuk meniru kawanan alami dapat secara efektif menghilangkan mikroplastik dan kontaminan bakteri dari air, sehingga menawarkan solusi yang dapat digunakan kembali untuk mengatasi polusi air. (Konsep artis.) Kredit: SciTechDaily.com
Para peneliti telah mengembangkan robot mikro yang mampu menghilangkan mikroplastik dan bakteri dari air, mengatasi ancaman ganda yaitu polusi dan penyebaran penyakit di lingkungan perairan.
Ketika kemasan makanan bekas, mainan anak-anak yang dibuang, dan sampah plastik lainnya yang tidak dikelola dengan baik terurai menjadi mikroplastik, sampah tersebut menjadi semakin sulit dibersihkan dari lautan dan saluran air. Potongan-potongan kecil plastik ini juga menarik bakteri, termasuk penyebab penyakit. Dalam sebuah penelitian di ACS Nano, peneliti menggambarkan kawanan robot skala mikro (microrobots) yang menangkap potongan plastik dan bakteri dari air. Setelah itu, bot tersebut didekontaminasi dan digunakan kembali. Tonton video mereka berkerumun:
Dilaporkan di ACS Nano, para peneliti membuat manik-manik magnet kecil yang berkerumun di air yang terkontaminasi untuk mengambil kontaminan seperti mikroplastik dan bakteri.
Ukuran mikroplastik yang berukuran 5 milimeter atau kurang menambah dimensi lain pada masalah pencemaran plastik karena hewan dapat memakannya, sehingga berpotensi dirugikan atau memasukkan partikel tersebut ke dalam rantai makanan yang berakhir pada manusia. Sejauh ini, dampak kesehatan terhadap manusia belum sepenuhnya dipahami.
Namun, mikroplastik sendiri bukanlah satu-satunya kekhawatiran. Potongan-potongan ini menarik bakteri, termasuk patogen, yang juga dapat tertelan. Untuk menghilangkan mikroba dan plastik dari air secara bersamaan, Martin Pumera dan rekannya beralih ke sistem robot skala mikro, yang terdiri dari banyak komponen kecil yang bekerja secara kolaboratif, meniru kawanan alami, seperti gerombolan ikan.
Untuk membersihkan air, para peneliti telah merancang robot berbentuk bola kecil yang mengumpulkan bakteri dan potongan-potongan kecil plastik. Kredit: Masyarakat Kimia Amerika
Untuk membuat bot, tim menghubungkan untaian polimer bermuatan positif ke mikropartikel magnetik, yang hanya bergerak ketika terkena medan magnet. Untaian polimer, yang memancar dari permukaan manik-manik, menarik plastik dan mikroba. Dan produk jadinya – masing-masing robot – berukuran diameter 2,8 mikrometer.
Saat terkena medan magnet yang berputar, robot-robot itu berkumpul bersama. Dengan menyesuaikan jumlah robot yang mengatur dirinya sendiri ke dalam kelompok datar, para peneliti menemukan bahwa mereka dapat mengubah pergerakan dan kecepatan kawanan.
Untuk membersihkan air, para peneliti telah merancang robot kecil berbentuk bola (kuning muda) yang mengumpulkan bakteri (hijau) dan potongan kecil plastik (abu-abu). Kredit: Diadaptasi dari ACS Nano 2024, DOI: 10.1021/acsnano.4c02115
Dalam percobaan laboratorium, tim mereplikasi mikroplastik dan bakteri di lingkungan dengan menambahkan fluoresen polistiren manik-manik (lebar 1 mikrometer) dan aktif berenang Pseudomonas aeruginosa bakteri, yang dapat menyebabkan pneumonia dan infeksi lainnya, ke tangki air.
Selanjutnya, para peneliti menambahkan mikrorobot ke dalam tangki dan memaparkannya pada medan magnet berputar selama 30 menit, menyalakan dan mematikannya setiap 10 detik. Konsentrasi robot sebesar 7,5 miligram per mililiter, konsentrasi terpadat dari empat konsentrasi yang diuji, menangkap sekitar 80% bakteri. Sementara itu, pada konsentrasi yang sama, jumlah manik-manik plastik bebas juga berangsur-angsur berkurang karena tertarik pada robot mikro.
Setelah itu, para peneliti mengumpulkan robot-robot tersebut dengan magnet permanen dan menggunakan ultrasound untuk melepaskan bakteri yang menempel di robot tersebut. Mereka kemudian memaparkan mikroba yang telah dihilangkan tersebut ke radiasi ultraviolet, sehingga menyelesaikan desinfeksi. Saat digunakan kembali, robot yang didekontaminasi masih mengandung plastik dan mikroba, meskipun keduanya dalam jumlah yang lebih kecil. Sistem mikrorobotik ini memberikan pendekatan yang menjanjikan untuk menghilangkan plastik dan bakteri dari air, catat para peneliti.
Referensi: “Kawanan Mikrorobot Magnetik dengan Tangan Polimer Menangkap Bakteri dan Mikroplastik di Air” 8 Mei 2024, ACS Nano.
DOI: 10.1021/acsnano.4c02115
Para penulis mengakui pendanaan dari proyek Dana Pembangunan Regional Eropa/Dana Sosial Eropa TECHSCALE, program REFRESH dari Uni Eropa dan CzechNanoLab.
RisalahPos.com Network
Related posts
# PARTNERSHIP
