Mikroroboter fangen Mikroplastik effektiv ein

Schematische Darstellung des Einfangs von Mikroplastik (Illustration: Diogo Pinheiro)

Brünn (pte013/27.11.2023/11:30) - Forscher der Technischen Universität Brünn ( https://www.vut.cz/en/ ) und der Mendel-Universität Brünn ( https://mendelu.cz/ ) haben biohybride Mikroroboter entwickelt, die winzige Plastikpartikel an sich binden und somit Gewässer und auch das Meer reinigen. "Unsere magnetischen Algenroboter (MARs) bestehen aus einer Kombination von Algen und umweltfreundlichen magnetischen Nanopartikeln", so Xia Peng, Doktorandin von Forschungsleiter Martinu Pumerovi. Mit Energie versorgt werden sie durch Licht, das von Titandioxid-Partikeln eingefangen wird. Magnetisch sind sie, damit sie sich nach getaner Arbeit mithilfe von Magnetfeldern aus dem Wasser herausholen lassen.

Elektrische Ladungen wie Angeln

Dass die MARs Mikroplastik einfangen können, liegt daran, dass ihre Oberfläche statisch geladen ist, ähnlich wie ein Luftballon, der Haare zu Berge stehen lässt, wenn man über seine Oberfläche reibt. Elektrisch positiv geladene Plastikteilchen werden deshalb angezogen. Sind die MARs gesättigt, werden sie aus dem Wasser geholt und von Mikroplastik befreit, das verbrannt oder genutzt werden kann, etwa zur Herstellung von Treibstoffen.

In Laborversuchen haben die MARs 70 Prozent des Mikroplastiks und 92 Prozent der noch kleineren Partikel entfernt. Die große Aufgabe ist nun der Einsatz der kleinen Mikroplastikfänger in realen Gewässern. Damit sie dort nicht verlorengehen, muss deren Steuerung durch magnetische Kräfte noch verfeinert werden. Während sie ihre Arbeit verrichten, dürfen diese nicht so groß sein, dass die MARs gleich aus dem Wasser herausgezogen werden, aber doch so groß, dass sie den Bereich, in dem sie ihre Aufgabe erfüllen sollen, nicht verlassen. Peng glaubt, dass die kleinen Roboter auch mit Sensoren ausgestattet werden können, um die Verschmutzung von Gewässern zu dokumentieren.

(Ende)