Pływające drony z "zębami". Nowy sposób walki z mikroplastikiem

Mikroplastik - małe cząsteczki tworzyw sztucznych - powstają w wyniku stopniowej degradacji plastików w środowisku. Ich wymiary nie przekraczają 5 milimetrów. W ostatnich latach mikroplastik zwrócił na siebie powszechną uwagę - wykryto go w wodzie z kranu i butelkowanej, w rzekach, jeziorach i oceanach, a nawet w ludzkich organizmach, na przykład w jądrach.

Powszechnie dotychczas stosowane technologie filtracji wody nie radzą sobie dobrze ze skutecznym odfiltrowywaniem cząsteczek mikroplastiku o różnych rozmiarach i kształtach, a filtry są podatne na zatykanie. Oddzielanie małych cząstek wymaga niezwykle drobnych oczek filtra i stosowania wysokiego ciśnienia. Wydajność filtra zostaje drastycznie zmniejszona. Poza tym nie sposób oczyścić metodą filtracji otwartych przestrzeni, takich jak jeziora, rzeki czy oceany. Doktor Seong Jin Kim i dr Myoung-Woon Moon z Centrum Badań Materiałów Ekstremalnych w Koreańskim Instytucie Nauki i Technologii (KIST) opracowali nową technologię usuwania mikroplastiku. Chodzi o pływającego drona z zębatymi wypustkami o właściwościach hydrofilowych - czyli przyciągających wodę. W rezultacie napięcie powierzchniowe ułatwia zbieranie mikroplastiku, który przywiera do zębów dzięki efektowi kapilarnemu - w "mostkach wodnych" pomiędzy zębami. Takie podejście jest skuteczne w bardzo szerokim zakresie - umożliwia usuwanie cząsteczek mikroplastiku o rozmiarach od 1 mikrometra (μm, milionowa część metra) do 4 milimetrów, rozwiązując problemy tradycyjnych technologii filtrowania związane ze zmiennością rozmiaru i kształtu. Zapewnia również niezawodną pracę bez ryzyka zatkania. Odkrycie zostało opisane na początku na łamach czasopisma Advanced Science.

Podczas testów udało się osiągnąć ponad 80 proc. wydajności odzyskiwania dla różnych rodzajów mikroplastiku, w tym spienionego polistyrenu, polipropylenu i polietylenu. Pływający dron wyposażony w hydrofilową strukturę może być używany do usuwania w czasie rzeczywistym mikroplastiku z dużych zbiorników wodnych, takich jak oceany, jeziora i rzeki. Dron może poruszać się autonomicznie i oczyszczać wodę jak domowy robot odkurzający. - Technologia ta może być stosowana nie tylko w przypadku pływających dronów, ale także w systemach stacjonarnych, takich jak filtry do uzdatniania wody w gospodarstwach akwakulturowych - wskazał dr Moon. - Można ją również rozszerzyć na domowe urządzenia filtrujące do uzdatniania wody, z których ludzie mogliby korzystać w swoim codziennym życiu - dodał.