Swarms of microrobots remove up to 94% of microplastics from water and 81% from soil/Enjambres de microrobots eliminan hasta el 94% de microplásticos del agua y el 81% del suelo

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We've repeatedly discussed how harmful microplastics are to both our health and the environment, but every time they resurface, it's because a new initiative has emerged that can neutralize them to a greater or lesser extent, which ultimately becomes good news. In this case, a team from the Technical University of Ostrava in the Czech Republic has developed innovative microrobots that have proven highly effective at removing microplastics in laboratory tests, achieving reduction rates of up to 94% in water and 81% in soil.

Ya hemos comentado repetidas veces lo dañinos que resultan los microplásticos tanto para nuestra salud como para el medio ambiente, pero cada vez que salen a lucir es porque ha surgido alguna nueva iniciativa que es capaz de neutralizarlos en mayor o menor medida, por lo que acaba convirtiéndose en una buena noticia. En este caso se trata de un equipo de la Universidad Técnica de Ostrava, en la República Checa, que ha desarrollado unos innovadores microrrobots que han demostrado ser muy eficaces para eliminar microplásticos en pruebas de laboratorio, alcanzando porcentajes de hasta el 94% en agua y el 81% en suelo.

To solve the problem of capturing microplastics in hard-to-reach places, such as soil pores, researchers have created microscopic robots using an ingenious combination of materials and external control. They are made from a material called MXene, which has an ultrathin layered structure and a large surface area that allows it to attract and trap plastic particles. To enable control, they are coated with nickel nanoparticles, making them sensitive to magnetic fields.

Para resolver el problema de cómo capturar microplásticos en lugares de difícil acceso, como los poros del suelo, los investigadores han creado unos robots microscópicos con una ingeniosa combinación de materiales y control externo. Están fabricados a partir de un material llamado MXene, que tiene una estructura en capas ultrafinas y una gran superficie que le permite atraer y atrapar partículas de plástico. Para poder controlarlos, se recubren con nanopartículas de níquel, lo que los hace sensibles a los campos magnéticos.

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A rotating magnetic field applied from the outside causes the robots to roll and move in a swarm, enabling them to travel through water and navigate the small, water-filled spaces in the soil. As they move, they actively collide with plastic particles, which adhere to their surface. This is far more effective than waiting for the plastic to reach a static material. Once they have "trapped" the microplastics, the researchers use a magnet to remove the entire swarm, thus eliminating the contaminants from the water or soil.

Un campo magnético rotatorio aplicado desde el exterior hace que los robots rueden y se muevan como un enjambre, pudiendo desplazarse a través del agua y abrirse paso por los pequeños espacios llenos de agua que hay en el suelo. Al moverse, chocan activamente con las partículas de plástico, que quedan adheridas a su superficie. Esto es mucho más eficaz que esperar a que el plástico llegue a un material estático. Una vez que han "atrapado" los microplásticos, los investigadores usan un imán para retirar el enjambre completo, eliminando así los contaminantes del agua o el suelo.

Under laboratory conditions, the system has proven highly effective. Furthermore, its key advantage was confirmed to be its mobility, which significantly improves capture compared to the same MXene material used statically. This technology represents a major breakthrough in the fight against plastic pollution, especially because it offers a solution for soil, an environment that is very difficult to clean using current methods.

En condiciones de laboratorio, el sistema ha mostrado ser muy efectivo. Además, se confirmó que la ventaja clave es precisamente su capacidad de movimiento, que mejora significativamente la captura en comparación con el mismo material MXene usado de forma estática. Esta tecnología representa un gran avance en la lucha contra la contaminación por plásticos, especialmente porque ofrece una solución para el suelo, que es un entorno muy difícil de limpiar con los métodos utilizados actualmente.

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However, the scientists themselves caution that it is still early days and there are significant challenges to overcome before it can be applied in the real world. There is concern that nickel nanoparticles could release metal ions, creating a new pollution problem. Safer magnetic materials need to be found. In a real-world environment (a river, a field), it could be extremely difficult to recover 100% of the robots using a magnet. Those that are lost could pose a risk to the ecosystem.

Sin embargo, los propios científicos advierten que aún es pronto y existen desafíos importantes que resolver antes de poder aplicarlo en el mundo real. Existe la preocupación de que las nanopartículas de níquel puedan liberar iones metálicos, creando un nuevo problema de contaminación. Es necesario encontrar materiales magnéticos más seguros. En un entorno real (un río, un campo), podría ser extremadamente difícil recuperar el 100% de los robots con un imán. Los que se pierdan podrían suponer un riesgo para el ecosistema.

All results have been obtained in the laboratory. Rigorous testing in real-world ecosystems is needed to evaluate their effectiveness and performance under much more complex and variable conditions. In short, the Czech microrobots are a very promising and innovative solution to an increasingly pressing environmental problem, and they have demonstrated great effectiveness in the laboratory. Their true impact and viability will depend on how safety and scalability challenges are overcome in the future, so we will have to wait a while longer.

Todos los resultados se han obtenido en laboratorio. Se necesitan pruebas rigurosas en ecosistemas reales para evaluar su eficacia y comportamiento en condiciones mucho más complejas y variables. En resumen, los microrrobots checos son una solución muy prometedora e innovadora para un problema ambiental cada vez más acuciante, que ha demostrado una gran eficacia en el laboratorio. Su verdadero impacto y viabilidad dependerán de cómo se superen los desafíos de seguridad y escalabilidad en el futuro por lo que aún toca esperar un poco.

More information/Más información
https://thegoodnewsbrief.com/stories/microscopic-magnetic-robots-remove-microplastics-from-soil-and-water-in--1ysmjbu

https://ecoinventos.com/cientificos-checos-desarrollan-enjambres-de-microrobots-que-eliminan-hasta-el-94-de-microplasticos-del-agua-y-el-81-del-suelo/