Thả những robot siêu nhỏ này vào nước, chúng sẽ tự bơi và tìm diệt vi khuẩn gây bệnh

Làm sao để diệt vi khuẩn trong nước? Đó là một câu hỏi muôn thuở với con người. Chúng ta cần nước để sống, nhưng nước chứa vi khuẩn thì không an toàn thậm chí đe dọa tính mạng.

Đun sôi là một cách truyền thống nhưng không thể áp dụng ở quy mô lớn. Lọc nước đòi hỏi các thiết bị đắt tiền. Trong khi, sử dụng hóa chất như clo để lại dư lượng gây hại cho sức khỏe.

Mới đây, các nhà khoa học đã chế tạo ra được các robot siêu nhỏ, có khả năng tự bơi và diệt khuẩn trong nước. Thử nghiệm với mẫu nước nhiễm E. coli, robot này đã diệt được 80% vi khuẩn chỉ trong vòng 20 phút.

Không giống với sử dụng hóa chất, robot có thể được loại bỏ hoàn toàn khỏi nước sau khi đã hoàn thành nhiệm vụ. Bởi được làm bằng vật liệu sắt, bạn đơn giản chỉ cần dùng nam châm rồi hút chúng ra.

Quy trình chế tạo và nguyên lý làm việc của robot siêu nhỏ làm sạch nước

Các robot siêu nhỏ được phát triển bởi một nhóm nhà khoa học Đức, đến từ Viện Nghiên cứu Max Planck. Viết trong nghiên cứu của mình, các tác giả cho biết:

"Thiếu nước sạch là một trong số những vấn đề còn tồn tại dai dẳng, ảnh hưởng đến người dân trên toàn thế giới. Do đó, có một nhu cầu thiết yếu được đặt ra, là phải phát triển các phương pháp làm sạch nước hiệu quả, sáng tạo, chi phí thấp mà không ảnh hưởng xấu đến môi trường, hoặc gây hại cho sức khỏe con người".

Dựa trên ý tưởng này, họ đã tạo ra những con robot hình cầu có kích thước siêu nhỏ. Một nửa sau của robot này là vật liệu magie. Khi tác dụng với nước, magie sẽ tạo ra những bong bóng khí hydro hoạt động như một động cơ đẩy robot di chuyển trong nước.

Nửa trước của robot làm từ vật liệu sắt và vàng, xen kẽ với đó là các hạt nano bạc. Nửa này hoạt động như một máy nghiền vi khuẩn. Các lớp sắt và vàng bẫy vi khuẩn để cho hạt nano bạc tiêu diệt chúng.

Xem các robot siêu nhỏ bơi trong nước và diệt vi khuẩn

Một điều đặc biệt nữa, bởi được thiết kế với vật liệu sắt, các nhà khoa học có thể dùng nam châm để loại bỏ hiệu quả các robot này cùng xác vi khuẩn ra khỏi nước. Hóa chất để làm sạch nước hiện nay đều khó thu hồi, chúng hoặc là tan ngay vào nước hoặc là khó lọc toàn bộ khi ở dạng bột.

Các nhà nghiên cứu cho biết khả năng làm sạch 80% khuẩn E. coli là khá ấn tượng. Mặc dù vậy, họ vẫn có thể tăng con số lên thêm nữa bằng cách đơn giản là sản xuất và thêm vào nước nhiều robot mini hơn.

Hiện tại, khoảng 663 triệu người trên thế giới đang sống mà không có nước uống sạch. Nghiên cứu về các robot tí hon giúp dọn sạch vi khuẩn trong nước hẳn là một lựa chọn đầy hứa hẹn. Một máy lọc nước có thể là lựa chọn của bạn, nhưng ở những nơi điện năng khan hiếm và người dân còn nghèo, những con robot lọc nước có thể trở nên hữu ích hơn.

Robot tí hon tự bơi trong nước chỉ cần 20 phút để diệt 80% vi khuẩn

Tạo ra các robot siêu nhỏ làm sạch nước thực chất là một hướng nghiên cứu không mới. Trước đây, chúng ta đã từng thấy một con robot có thể tự sản xuất điện và làm sạch tác nhân ô nhiễm khi nó bơi trong nước.

Năm ngoái, một nhóm các nhà nghiên cứu quốc tế đã phát triển một loại cây nano từ vật liệu graphene. Nó có khả năng thải chì ra khỏi nước nhanh chóng và hiệu quả.

Tất cả những nghiên cứu này phản ánh một thực trạng rằng hành tinh của chúng ta đang ngày càng trở nên ô nhiễm. Chúng ta phải có trách nhiệm tìm ra giải pháp mà không làm trầm trọng thêm vấn đề.

Đi theo hướng này, các nhà nghiên cứu tại Viện Max Planck nới rằng họ sẽ tiếp tục phát triển và cải tiến thêm những con robot làm sạch nước của mình. Chúng sẽ "tương thích sinh học, thân thiện với môi trường, và không sản xuất ra chất thải hóa học trong và sau quá trình hoạt động".

Viết trong phần kết luận, các nhà nghiên cứu còn cho biết: Kết hợp giữa vật liệu nano và hệ thống động lực học có thể mở ra một chân trời mới trong ứng dụng y học, năng lượng và môi trường. Các robot tí hon của họ mới chỉ là một phần trong số các ứng dụng đó.

Tham khảo ScienceAlert