Các nhà khoa học chế tạo vật xúc tác tí hon có thể tự di chuyển dưới ánh sáng Mặt trời và bám vào các hạt vi nhựa.
Chuyên gia Martin Pumera tại Trung tâm Robot nano Tiên tiến (Cộng hòa Czech) cùng đồng nghiệp phát triển robot siêu nhỏ có thể tự bơi, bám vào và phân hủy mảnh nhựa, SciTechDaily hôm 14/6 đưa tin. Nghiên cứu mới đăng trên tạp chí ACS Applied Materials & Interfaces.
Robot xúc tác tí hon (đốm xanh đậm) phủ lên vi nhựa. (Ảnh: ACS Applied Materials & Interfaces).
Trong khi sản phẩm nhựa hiện diện khắp nơi trong các ngôi nhà, rác thải và những mảnh nhựa nhỏ lại tràn ngập bên ngoài. Hạt vi nhựa với kích thước chưa đầy 5 mm rất khó thu gom và loại bỏ. Chúng có thể bám vào kim loại nặng và chất ô nhiễm, gây hại cho con người và động vật nếu vô tình sử dụng.
Trước đây, các nhà nghiên cứu từng đề xuất một giải pháp loại bỏ nhựa ngoài môi trường tiêu tốn ít năng lượng, đó là sử dụng chất xúc tác. Chất xúc tác này dựa vào ánh sáng Mặt trời để tạo ra những hợp chất dễ phản ứng và có thể phân hủy nhựa. Tuy nhiên, công đoạn cho chất xúc tác và các mảnh nhựa tiếp xúc với nhau rất khó, thường đòi hỏi phải xử lý trước hoặc dùng máy móc cồng kềnh, không dễ mở rộng quy mô.
Nhóm nghiên cứu của Pumera muốn tạo ra vật xúc tác tự di chuyển nhờ ánh sáng Mặt trời, có thể bám vào hạt vi nhựa và phân hủy chúng. Để biến đổi vật xúc tác thành robot tí hon hoạt động nhờ ánh sáng, họ tạo ra các hạt bismuth vanadate (hợp chất vô cơ có công thức BiVO4) hình ngôi sao rộng 4-8 micromet, sau đó phủ đều oxit sắt từ lên chúng. Robot tí hon có thể bơi dọc theo hệ thống kênh nước và tương tác với hạt vi nhựa.
Các nhà khoa học phát hiện rằng dưới ánh sáng khả kiến, robot tí hon bám chặt vào 4 loại nhựa thông dụng. Sau đó, họ chiếu sáng các mảnh nhựa được robot xúc tác bao phủ trong 7 ngày, tất cả ngâm trong dung dịch hydro peroxide loãng. Nhóm nghiên cứu nhận thấy mảnh nhựa giảm 3% trọng lượng, đồng thời kết cấu bề mặt chuyển từ nhẵn mịn sang rỗ, các phân tử và thành phần nhỏ của nhựa được tìm thấy trong phần dung dịch còn sót lại.
Để tiến hành nghiên cứu, nhóm chuyên gia đã nhận tài trợ từ Quỹ Phát triển Khu vực Châu Âu (ERDF). Họ cho biết, robot xúc tác tí hon sẽ mở đường cho việc phát triển các hệ thống thu giữ và phân hủy vi nhựa ở những nơi khó tiếp cận.