Česká republika

Vedci dokážu mikrorobotmi zachrániť znečistené vody

Predstavte si, že mikroroboty budú zachraňovať znečistené vody. Fikcia? Ale zďaleka nie. Dokázali to českí vedci, vďaka ktorým jednotlivé časti mikrorobotov sa pohybujú tak, že si odkladajú na sebe stále väčšie množstvo „zlých“ hormónov. Tie sa potom združujú k sebe. V určitom okamihu sa popreplietajú tak, až sa do seba zakliesnia a vytvoria akúsi hormonálnu sieť. O výsledku unikátneho výskumu informoval aj prestížny vedecký časopis. Dalito.sk o úspechu informoval Michal Janovský, vedúci komunikácie VŠCHT Praha.

Syntetické a přírodní hormony ve vodních zdrojích jsou významným problémem dneška, neboť narušují endokrinní činnost řady organismů. Nové možné řešení představují autonomní, samohybní a dálkově ovládaní mikroroboti, kteří dokážou tyto znečišťující látky z vodného prostředí efektivně odstraňovat. Objev vědců z Vysoké školy chemicko-technologické v Praze byl publikován v listopadovém čísle Nature Machinery Intellingence.

„Naše strategie by mohla být v budoucnu doplňkovou metodou pro vylepšení separačních technologií při čištění zdrojů vody nebo pro řešení havárií a potencionálního ohrožení vodních zdrojů nebezpečnými látkami,“ říká Lukáš Děkanovský, první autor studie a student doktorského programu Léčiva a biomateriály na VŠCHT Praha.


Pro čištění vody od hormonálních látek se nyní využívají stacionární či průtokové separátory a filtrační systémy. Nově publikovaný koncept se na problematiku dívá z nové perspektivy – mikrorobot se může autonomně pohybovat ve vodném prostředí, efektivně na sebe vázat steroidní molekuly z roztoku a následně tkát na povrchu makroskopické sítě, které se pak snadno z vody odstraní.

„Ochrana vody jako jednoho z elementárních zdrojů pro život je úkolem pro nás všechny. Limitujícím faktorem pro nástup moderních technologií jsou bezesporu ekonomické aspekty, a proto je podstatné na to při designu konceptu rovněž brát ohled,“ vysvětluje Děkanovský.

Jak to funguje?

Mikroroboti byli připraveni na bázi vodivých polymerů polypyrrolů (PPy), které umožňují tzv. reversibilní (vratnou) strukturní přeměnu. Je možné je pomocí vnějších podnětů, jako je pH, světlo či elektrické pole, programovat, a tím měnit jejich fyzikálně-chemické vlastnosti. V kontaminovaném vodném prostředí mikroroboti na bázi PPy fungují jako velice efektivní nukleační činidla, neboť na jejich povrchu dochází k vysrážení steroidních hormonů.

Jak se jednotlivé části mikrorobotů pohybují, střádají si na sobě stále větší množství hormonů. Ty se vlivem mezimolekulárních interakcí sdružují k sobě. V určitý okamžik dochází k jejich vzájemnému propletení a zaklesnutí do sebe. Hormonální síť je utkána. Aby mikroroboti v tomto bodě neztráceli schopnost pohybu, je jejich vnitřní slupka vybavena magnetickými nanočásticemi, které pomohou dostat vytvořenou makrosíť z roztoku.

Nature Machine Intelligence je online vědecký časopis s uzavřeným přístupem, který se věnuje pouze umělé inteligenci, strojovému učení a robotice. Byl vytvořen společností Nature Research v reakci na explozi strojového učení v roce 2010. Časopis byl spuštěn v lednu 2019.



Komentáre (0)

Vaša reakcia

Vaša emailová adresa nebude zverejnená. Povinné polia sú označené *