Các nhà khoa học vừa công bố thiết kế robot cá đặc biệt, được lập trình để loại bỏ vi nhựa trong đại dương. Đúng như cái tên của nó, thiết bị tí hon có thể bơi trong nước, hấp thụ vi nhựa vào cơ thể mềm mại, linh hoạt và có cơ chế tự lành của mình.
Vi nhựa là những gì còn sót lại của rác thải nhựa sau khi mục ra trong nước biển, và là vấn nạn môi trường hàng đầu trong thế kỷ này. Hòa vào trong nước, nghiễm nhiên vi nhựa tìm được đường vào chuỗi thức ăn. Y học đã phát hiện ra dấu vết của vi nhựa trong cơ thể người, tuy chưa chắc chắn ảnh hưởng của nó tới sức khỏe nhân loại.
Kích cỡ tí hon của vi nhựa lại càng khiến quá trình xử lý thêm khó khăn. Đó là lý do vì sao sáng kiến mới lại có ý nghĩa đến vậy.
Robot cá có thể di chuyển linh hoạt trong nước và hấp thụ những hạt vi nhựa trôi nổi.
“Thật tuyệt vời khi phát triển thành công một con robot có khả năng thu thập và lấy mẫu vi nhựa một cách chính xác trong môi trường biển”, Wang Yuyan, chuyên gia công tác tại Viện Nghiên cứu Polymer trực thuộc Đại học Tứ Xuyên, và cũng là một trong những tác giả chính của nghiên cứu mới, trả lời phỏng vấn.
Trong báo cáo mới đăng tải trên Nano Letters, cô Yuyan và các cộng sự mô tả chi tiết thiết bị tân tiến. “Theo những gì chúng tôi biết, đây là thiết bị robot mềm đầu tiên thuộc dạng này”.
Robot cá có chiều dài chỉ 13mm, có thể di chuyển linh hoạt trong nước và hấp thụ những hạt vi nhựa trôi nổi tự do trong nước. Nhờ hệ thống laser nằm ở đuôi, robot cá có thể bơi với vận tốc khoảng 30mm/giây, tương tự với tốc độ của sinh vật phù du. Đặc biệt hơn, robot cá có thể tự chữa lành vết thương trong trường hợp vỏ ngoài bị hư hại.
Các nhà nghiên cứu chế tạo robot dựa trên vật liệu “thịnh hành” trong môi trường biển: ấy là xà cừ, vật liệu trắng bóng tạo nên lớp trong của vỏ một số loài thân mềm. Bằng việc chồng nhiều lớp phân tử lên nhau, nhóm các nhà khoa học có thể tạo ra một loại vật liệu có tính chất gần giống xà cừ. Đây lại là một ví dụ nữa cho thấy nỗ lực bắt chước tự nhiên của con người.
Robot cá với khả năng dọn vi nhựa biển cả.
Nhờ thế, robot cá có thể giãn nở, có thể bị vặn xoắn mà không ảnh hưởng hiệu năng, nó còn có thể kéo vật nặng lên tới 5kg. Quan trọng nhất, robot cá có thể hấp thụ hạt vi nhựa trôi nổi bởi lẽ phẩm màu hữu cơ, chất kháng sinh và kim loại nặng trong vi nhựa có liên kết hóa học và tính tĩnh điện ăn khớp với vật liệu tạo nên robot cá.
Rác thải nhựa tí hon sẽ bám lên thân thiết bị nhỏ bé, và môi trường biển sẽ bớt đi phần nào vi nhựa. “Sau khi robot thu thập vi nhựa trong nước, các nhà nghiên cứu có thể phân tích sâu hơn thành phần và độc tính của rác thải”, cô Yuyan cho hay.
Vốn có kinh nghiệm trong phát triển vật liệu tự phục hồi, cô Yuyan còn nhận thấy khả năng tự lành của thứ vật liệu mới. Lớp vỏ của robot cá có thể tự lành lại tới 89%, khả năng hấp thụ vi nhựa của robot cũng không bị ảnh hưởng nhiều khi lớp vỏ bị hư hại.
Tuy nhiên, cô Yuyan tái khẳng định rằng đây mới là sản phẩm mẫu cho thấy tiềm năng tương lai của robot cá. Hiện tại, thiết bị mới chỉ có thể hoạt động trên mặt nước, những phiên bản sau của nó dự kiến sẽ phức tạp hơn và có thêm khả năng lặn. Dù gì, robot cá thử nghiệm của hôm nay vẫn có thể là tiền đề cho nhiều dự án tương tự sau này.
Cô Wang Yuyan nhận định: “Tôi nghĩ công nghệ nano chứa nhiều tiềm năng trong hấp thụ, thu thập và phát hiện phế phẩm, có thể cải thiện hiệu năng và đồng thời giảm chi phí vận hành”.