Dzięki "hydrofilowym zębom" pływające drony mogą wychwytywać unoszący się w wodzie mikroplastik – informuje pismo "Advanced Science".

Mikroplastik to małe cząsteczki tworzyw sztucznych, których wymiary nie przekraczają 5 mm. 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.

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.

Dr 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.

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".

Paweł Wernicki

pmw/ zan/

Fot. Depositphotos