Robot bé bằng 1/10 sợi tóc có khả năng làm sạch nước biển

zknight,   Theo Trí Thức Trẻ 10/04/2015 3:00 PM

Các robot tí hon có thân hình trụ dài 6 micromet, nghĩa là chỉ khoảng 1 phần 10 đường kính sợi tóc. Chúng được bọc một lớp polymer trên bề mặt.

Tạp chí Angewandte Chemie tuần này đăng một công trình của các nhà khoa học đến từ Đại học California, San Diego. Họ đang phát triển một robot tí hon có khả năng loại bỏ CO2 bên trong đại dương, giúp giảm thiểu tác động của biến đổi khí hậu.


Hình ảnh thực tế của các robot tí hon

Hình ảnh thực tế của các robot tí hon

Các robot tí hon có thân hình trụ dài 6 micromet, nghĩa là chỉ khoảng 1 phần 10 đường kính sợi tóc. Chúng được bọc một lớp polymer trên bề mặt. Trong đó có chứa một loại enzyme đặc biệt gọi là anhydrase carbonic. Enzyme này làm tăng đáng kể tốc độ phản ứng giữa CO2 và nước để tạo thành bicarbonate (H2CO3). Sản phẩm này sau đó có thể kết hợp với calcium chloride (CaCl2), có rất nhiều trong nước  để tạo thành calcium carbonate (CaCO3), một chất rắn ít độc hại. CaCO3 chính là thành phần chính của vỏ sò.

Chúng tôi rất hi vọng những robot tí hon này có thể được sử dụng để chống lại sự axit hóa đại dương và theo sau đó là sự nóng lên toàn cầu”, Virendra V Singh, đồng tác giả bài báo cho biết. Tuy nhiên, nhóm nghiên cứu chưa tiết lộ rằng liệu họ sẽ triển khai những chú robot tí hon này trên quy mô nào.

Trong một thử nghiệm, các robot siêu nhỏ có thể loại bỏ 90% CO2 trong một dung dịch nước cất và 88% từ dung dịch nước biển. Quá trình chỉ diễn ra trong vòng chưa đầy 5 phút. “Trong tương lai, các robot này có thể tham gia vào hệ thống xử lí nước. Chúng sẽ đóng vai trò giống như một cây xanh khử CO2 trong nước”, Kevin Kaufmann, một tác giả của bài báo cho biết.

Mô phỏng quá trình hoạt động của robot
Mô phỏng quá trình hoạt động của robot

Một vấn đề tương đối lớn cần giải quyết lúc này là các robot cần “nhiên liệu”. Các nhà khoa học phải hòa một lượng nhỏ hydrogen peroxide, khoảng 2-4% vào nước để giúp chúng di chuyển bằng một “động cơ” đặc biệt. Đó là một bề mặt bạch kim trên robot, nó phản ứng với hydrogen peroxide H2O2 và tạo ra khí oxy. Năng lượng hóa học giúp các robot di chuyển với tốc độ 100 micromet mỗi giây, gấp gần 20 lần chiều dài của chúng.

Các nhà khoa học nói rằng trong tương lai, họ có thể biến nước thành nguồn nhiên liệu cho các robot thay cho H2O2. “Nếu nước có thể sử dụng thành nhiên liệu, các robot sẽ thân thiện hơn với môi trường và phạm vi hoạt động của chúng sẽ có thể được cải thiện đáng kể”, Kaufmann nói.

Ngày nay, đại dương đang bị axit hóa một cách chóng mặt, kèm theo đó là sự nóng lên toàn cầu mà nguyên nhân đều xuất phát từ CO2. Nguyên nhân của tình trạng này đến từ việc con người phát triển ngành công nghiệp và thải ra một lượng lớn CO2, đồng thời chúng ta lại hủy hoại những tác nhân cân bằng sinh thái tự nhiên điển hình là thực vật. Nghiên cứu mới của các nhà khoa học đến từ đại học California có thể trở thành một giải pháp nhân tạo thay thế hữu hiệu giúp cân bằng hệ sinh thái.

Theo Iflscience

Phát minh robot tí hon có khả năng nhảy trên mặt nước

Tin cùng chuyên mục
Xem theo ngày

NỔI BẬT TRANG CHỦ