Bionische vis kan op een dag oceaan microplastics opslokken

Door Maya Davis

27 juni 2022 - Je hebt vandaag waarschijnlijk microplastic binnengekregen. Ze zitten in de lucht die we inademen, het water dat we drinken, en veel van het voedsel dat we eten, en wetenschappers zeggen dat blootstelling van mensen op dit moment vrijwel onmogelijk te vermijden is.

Er is misschien hulp op komst in de vorm van een nieuw ontworpen "zachte robotvis" die al deze polymeervervuiling kan opvangen, althans uit de oceaan. Met een lengte van 13 millimeter is de robotvis ontworpen om op de echte te lijken. Behalve dat hij plastic kan lokken, is hij zelfvoorzienend en kan hij door complexe wateromgevingen navigeren met behulp van nabij-infrarode lasertechnologie (NIR).

Zijn lichaam is rekbaar, flexibel en wendbaar, net als in het echt. Door een NIR-laser op zijn staart te richten, kunnen de wetenschappers de vinnen van de visrobot overhalen om van vorm te veranderen en zijn minnow-achtig lichaam in een zwemachtige beweging voort te bewegen.

"Microplasticvervuiling in water is een groot probleem voor de mens," zeggen de Chinese wetenschappers in hun Nano Letters-onderzoeksartikel, "[Ze] kunnen zware metalen, giftige organische verontreinigingen en ziekteverwekkers absorberen."

Als ze onderweg beschadigd raken, geen probleem. De robotvis kan zichzelf met 89% efficiëntie repareren en zijn meedogenloze jacht op plastic voortzetten. Om de zelfherstellende talenten van het mechanische wezen te testen, sneden de onderzoekers in de bekleding van de robot en lieten hem bij kamertemperatuur herstellen. De robot werd in zijn oorspronkelijke staat hersteld, waarbij de littekens op de plaats van beschadiging bijna verdwenen, dankzij lagen nanoschil die zijn geïnspireerd op de parelmoerachtige afzetting aan de binnenkant van veel mosselen en schelpdieren die gewoonlijk parelmoer wordt genoemd, aldus de onderzoekers.

"Onze nacre-achtige gradiënt nanostructuur verleent het materiaal niet alleen sterkte en taaiheid, maar ook functionaliteit," merkten de wetenschappers op.

Uit onderzoek is gebleken dat er zich ongeveer 24,4 biljoen stukjes microscopisch plastic in de bovenste oceanen bevinden, en dit is waarschijnlijk een onderschatting, zo blijkt uit nieuw onderzoek. Onlangs zijn in studies nano-plasticdeeltjes ontdekt in de longen en de bloedbaan van mensen. Uit autopsiestudies op kadavers blijkt dat microscopische stukjes plastic zich waarschijnlijk in alle belangrijke filterorganen hebben genesteld. Hoewel het risico van de aanwezigheid van de minuscule verontreinigende stoffen in het lichaam onduidelijk is, onderzoeken wetenschappers wat dit betekent voor onze gezondheid.

Met de natuur als hun muze, zeggen de robo-vissers te hopen dat de duurzame aquatische bedriegers ooit zullen helpen microplastics uit het milieu te verwijderen.

"Ik denk dat nanotechnologie een grote belofte inhoudt voor de adsorptie, verzameling en opsporing van verontreinigende stoffen," vertelde hoofdauteur Yuyan Wang aan The Guardian. "Het is van groot belang om een robot te ontwikkelen die nauwkeurig schadelijke microplasticverontreinigingen uit het aquatisch milieu kan verzamelen en bemonsteren."