Les microplastiques sont l’un des plus grands problèmes environnementaux au monde. XXI siècle car une fois qu’ils sont dispersés dans l’environnement par la décomposition de plastiques plus gros, ils sont très difficiles à éliminer et à se frayer un chemin partout et dans tous les êtres vivants.
Encore les machines au service des humains ; dans ce cas, une armée de petits robots en forme de poisson, ce sera le bon outil pour collecter rapidement la quantité de microplastiques qui continue de s’accumuler dans les océans du monde. Sans aller plus loin, nous avons découvert il y a quelques semaines que, pour la première fois, des microplastiques sont apparus dans la neige fraîche de l’Antarctique. Nous les avons également vus dans notre sang, dans l’eau en bouteille et même dans la plus haute des Alpes. Comment faire face à cette menace ?
Une équipe de chercheurs de l’Université du Sichuan en Chine du Société américaine de chimie a imaginé une solution : un poisson robot activé par la lumière qui « nage » rapidement, ramassant et retirant les microplastiques du fond de toutes sortes de cours d’eau.
« Sa vitesse est comparable à celle du plancton, ce qui représente les performances supérieures de la plupart des robots mous artificiels »
Comment est ce robot poisson ?
La petite machine, qui à peine mesure 13 millimètres de long, « agite » son corps et « agite » ses nageoires arrière pour se déplacer dans l’eau à près de 30 millimètres par seconde (similaire à la vitesse à laquelle le plancton se déplace dans l’eau en mouvement). Sa taille et son corps souple, flexible et auto-cicatrisant lui permettent d’atteindre les petites fissures et crevasses pour collecter des pièces en plastique qui nous seraient autrement inaccessibles ou à l’un de nos outils et machines de nettoyage.
« Il est très important de développer un robot pour collecter et échantillonner avec précision les contaminants microplastiques nocifs de l’environnement aquatique », explique-t-il. yuyan wangchercheur à l’Institut de recherche sur les polymères de l’Université du Sichuan et l’un des principaux auteurs de l’étude publiée dans la revue Nano-lettres. « A notre connaissance, il s’agit du premier exemple de ce type de robot mou. »
Les matériaux utilisés pour créer le robot sont inspirés de la nacre (également appelée nacre), le matériau solide et flexible que l’on trouve à l’intérieur des coquilles de palourde.
Comment ça bouge ?
Ce robot poisson peut « nager » tout seul à l’aide de la lumière. Un laser infrarouge brillant sur sa queue fait plier et secouer le matériau, le propulsant vers l’avant. Ainsi, il se déplace grâce à éclairs de lumière infrarouge proche.
Il est composé de nanofeuillets composites liés à des molécules de β-cyclodextrine avec graphène sulfoné. Ensuite, les solutions des nanofeuilles ont été incorporées à différentes concentrations dans des mélanges de latex de polyuréthane. Une méthode d’assemblage couche par couche a fait le reste, créant un gradient de concentration ordonné des nanocomposites à travers le matériau. Grâce à cela, il peut se déplacer à près de trois longueurs de corps par seconde, un record pour les robots marins mous, selon les chercheurs.
« Le robot de preuve de concept met l’accent sur sa vitesse de nage maximale de 2,67 longueurs de corps par secondedont la vitesse est comparable à celle du plancton, représentant les performances supérieures de la plupart des robots mous artificiels », ont écrit les auteurs de l’étude.
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Et, en se déplaçant ou en nageant, l’appareil automoteur peut ramasser des microplastiques de polystyrène à proximité, qui coller à sa surface à travers des liaisons chimiques, et les transporter vers un autre endroit. Cela pourrait être utilisé à l’avenir pour aider à éliminer les quelque vingt-quatre billions de microplastiques actuellement trouvés dans les océans du monde.
Les chercheurs ont montré que le robot nageur pouvait adsorber à plusieurs reprises les microplastiques de polystyrène à proximité et les transporter vers un autre endroit. De plus, le matériel peut être guéri après avoir été coupé ou endommagé, tout en conservant sa capacité à adsorber les microplastiques.
Les microplastiques peuvent être nocifs pour les animaux s’ils sont ingérés et sont notoirement difficiles à éliminer de l’environnement, surtout une fois qu’ils s’installent dans les coins et recoins au fond des rivières, des ruisseaux, des lacs ou des océans. Les solutions précédentes qui ont été proposées incluent l’utilisation de robots flexibles et automoteurs pour atteindre et nettoyer ces contaminants, mais le matériau traditionnel utilisé pour les robots mous est les hydrogels et les élastomères, qui peuvent être facilement endommagés dans les environnements aquatiques.
Les microplastiques sont l’un des plus grands problèmes environnementaux au monde. XXI siècle car une fois qu’ils sont dispersés dans l’environnement par la décomposition de plastiques plus gros, ils sont très difficiles à éliminer et à se frayer un chemin partout et dans tous les êtres vivants.
