Mycket liten, självgående robotar fångar bakterier och kan hjälpa till att göra vatten säkrare att dricka (artistens rendering). Kredit:American Chemical Society
Bristen på rent vatten i många områden runt om i världen är en ihållande, stora folkhälsoproblem. En dag, små robotar kan hjälpa till att lösa detta problem genom att zooma runt förorenat vatten och rensa upp sjukdomsframkallande bakterier. Forskare rapporterar en ny utveckling mot detta mål i tidskriften ACS tillämpade material och gränssnitt .
Dricksvatten kontaminerat med patogena bakterier kan orsaka allvarliga sjukdomar som, i områden med prickig sjukvård, är potentiellt livshotande utan korrekt behandling. Vatten kan desinficeras med klor eller andra desinfektionsmedel, men det finns en del härdiga bakterier och andra mikroorganismer som är svåra att ta bort. Att behandla vatten med en kombination av desinfektionsmedel eller öka deras koncentrationer kan hjälpa. Men de stannar kvar i vattnet, och deras biprodukter kan vara skadliga för människors hälsa. På senare år har forskare har undersökt användningen av självgående mikromotorer för att bryta ner och fånga upp föroreningar i vatten. Att bygga vidare på detta arbete, Diana Vilela, Samuel Sánchez Ordóñez och kollegor ville se om de kunde konstruera små robotar för att ta bort vattenburna bakterier.
Teamet designade "tvåsidiga" sfäriska partiklar för att utföra uppgiften. Ett ansikte är gjort med magnesium, som reagerar med vatten för att producera vätebubblor för att driva fram mikrobotarna. Den andra ytan är gjord av omväxlande järn- och guldlager toppade av silvernanopartiklar. Bakterier fastnar i guldet och dödas av silvernanopartiklarna. Laboratorietester visade att partiklarna kan köra runt i vatten i 15 till 20 minuter innan magnesiumet förbrukas. Och de fångade mer än 80 procent av E coli i vatten med en hög koncentration av bakterierna. Sedan, på grund av järnets magnetiska egenskaper, mikrobotarna avlägsnas enkelt med en magnet, utan att lämna något skadligt avfall i vattnet.