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科学者たちが微小なロボットを開発し、土壌と水環境からマイクロプラスチックを効果的に除去できることが報告されています。この研究は物理誌「Phys.org」に取り上げられ、詳細は「npg Asia Materials」に掲載されました。
科学者たちは超薄膜の層で構成されたミクロンサイズのMXene粒子を使用し、その表面積と化学特性を利用してプラスチックを吸着・保持する機能を持たせました。さらに磁性ニコールナノ粒子を被覆して、回転磁場を使って微小ロボットを操縦しました。
試験では、汚染された土壌や水中のマイクロプラスチックを取り除くため、これらの「マイクロロボット」を使用しました。外的生成された磁場により、ロボットは液体と土壌中の水空隙を通じて回転し、微小ロボットが移動することで、プラスチックと接触し、捕獲します。
結果は良好で、水中では94%のポリ styrene粒子と89%のPET（ポリエチレンテレフタレート）を1時間程度で除去しました。土壌中でも、それぞれ81%のポリ styreneと72%のPETを除去しました。
これに対して同じMXene材料を使用しても磁場による動かしなかった場合、単純な物理吸着に頼るため効果が劣ります。
alternative_right shares a report from Phys.org: Scientists from the Czech Republic have created microscopic cleanup robots that successfully removed microplastics from both soil and aquatic environments in the lab. Details of their work are published in the journal npg Asia Materials. To build the robots, researchers started with microscopic MXene particles made of ultrathin, stacked layers. The material has a large surface area and surface chemistry that help it attract and hold plastic. They then coated the particles with magnetic nickel nanoparticles so rotating magnetic fields could drive the tiny robots.
Then came the testing phase. The team placed swarms of these microbots into water and soil samples contaminated with plastic. The externally generated magnetic fields made the robots spin and tumble through the liquid and squeeze through tiny water-filled gaps in the soil. "In soil environments, the microrobots can navigate through water-permeated soil microenvironments, actively disrupt microplastic entrapment within soil matrices, and extract them," the study authors commented in their paper. As they moved, their sticky surfaces collided with microplastics, binding to them and dragging them along. The researchers then used a magnet to pull the microrobots, along with their trapped plastic cargo, out of the samples.
They performed well. In water, they removed about 94% of test polystyrene particles and 89% of PET (polyethylene terephthalate) in around an hour. In the model soil, they removed about 81% of the polystyrene and 72% of PET. This outperformed the same MXene material used without magnetic motion, which relied on passive adsorption rather than actively moving through soil and water.
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