微塑膠——服裝纖維、水瓶和其他合成物品的微小、難以降解的碎片——已經進入世界各地的空氣、水和土壤中。
現在，發表在ACS 應用材料與介面上的新研究表明，至少在水中，有一種方法可以利用更小規模的技術——微型機器人來促進它們的降解。當與少量過氧化氫一起新增到水中時，細菌大小的裝置會附著在微塑膠顆粒上並開始分解它們。
金屬微型機器人呈四角星形，並塗有磁性顆粒。暴露在可見光下會導致裝置中的電子吸收能量並與周圍的水和過氧化氫發生反應（一種稱為光催化的過程），從而使機器人移動。“它們可以掃過比固定技術能夠觸及的更大的區域，”該研究的共同作者、布拉格化學技術大學的研究員馬丁·普梅拉說。當微型機器人附著在塑膠上時，光催化還會產生帶電分子。這些分子會破壞塑膠分子中的化學鍵，就像珠寶商剪斷手鐲鏈一樣。
支援科學新聞報道
如果您喜歡這篇文章，請考慮透過以下方式支援我們屢獲殊榮的新聞報道 訂閱。透過購買訂閱，您正在幫助確保有關當今塑造我們世界的發現和想法的具有影響力的故事的未來。
研究人員在四種塑膠上測試了微型機器人。一週後，所有四種塑膠都開始降解，重量損失在 0.5% 到 3% 之間。在另一項測試中，微型機器人推動自己透過一個小通道，並透過磁鐵收集，最多可攜帶 70% 的微塑膠顆粒一同前進。
普梅拉設想將未來迭代的機器人釋放到海洋中以附著在微塑膠上，然後收集機器人以供重複使用。但加州大學河濱分校研究塑膠汙染的溫·考格爾表示，任何微型機器人的潛在用途可能僅限於封閉系統，例如用於處理飲用水或廢水的系統，他並未參與這項研究。
考格爾指出，目前的機器人也可能附著在塑膠以外的其他物質上，如果大量留在水中，可能不安全。普梅拉的團隊目前正在測試由不同材料製成的微型機器人，這些機器人可以解決這兩個問題，並且可以在沒有過氧化氫的情況下執行。
牛津大學化學家彼得·愛德華茲和塞爾吉奧·岡薩雷斯-科爾特斯在一封電子郵件中寫道：“這項工作確實非常有趣，但還需要進一步研究，才能使這種方法成為一種真正可行且可能具有吸引力的技術，以應對大規模的微塑膠。” 這兩位未參與這項研究的研究人員提出了使用微波輻射分解塑膠垃圾的方法。
考格爾說，目前，“從環境中去除微塑膠的最佳方法是首先阻止它們進入那裡。”