微納米機器人，能對抗微塑料的危機嗎_風聞

文/觀察未來科技

微塑料是指直徑小於5毫米的塑料碎片和顆粒。這一概念是在2004年，由英國普利茅斯大學的海洋生物學家Richard Thompson教授正式提出的。自此以後，無處不在微塑料開始被科學家們不斷髮現：深海中；北極雪和南極冰中；貝類、鹽罐、飲用水和啤酒中；飄在空中，又或隨着雨水飄落在高山和城市中。

對微塑料的研究，最早集中在研究個人護理用品中發現的塑料微粒、在壓模成產品之前逸出的原始塑料顆粒，以及廢棄瓶子和其他大型塑料廢棄物中慢慢釋放出的塑料碎片。而所有這些微塑料都會被衝入河流與海洋中。**當前，**微塑料已經進入了食物鏈。它們可以被魚類等動物攝入，通過食物鏈傳播，直到到達我們的餐桌，或者直接污染飲用水系統，對所有生物的健康構成嚴重威脅。

並且，相較於“白色污染”塑料，微塑料具有尺寸更小，傳播路徑更遠等特點，國際上已經將微塑料界定為新型污染物，其在環境中的快速降解與即時檢測也成為當前最緊迫的問題之一。在這樣的背景下，微納米機器人受到了關注。

微納米機器人(Micro/nanorobots)作為一種可以將環境中能量轉化為機械動能的新型微納米器件，通過其微納米尺度的自主運動特性與材料物理化學性質結合，在環境修復、生物醫學、傳感、微電子等領域都有廣泛的應用。微納米機器人克服了微流體層流中被動擴散的限制，其自主運動特性增強了與污染物的相互作用，有望加速微塑料的淨化和檢測過程。

近日，布爾諾工業大學的Martin Pumera，就通過多功能MXene氧化物微型機器人進行運動捕獲三維空間納米塑料。這種微型機器人將Ti3C2Tx MXene熱煅燒處理的方法組裝到具有光催化活性的多層TiO2中，隨後沉積Pt層和磁性γ-Fe2O3，構建了具有負向光引力運動的能力的γ-Fe2O3/Pt/TiO2微型機器，在光照條件和沒有燃料的條件具有6個運動自由度，**通過pH可編程的表面電位實現了微塑料在微納米機器人表面的吸附，並且可以通過便攜式電化學阻抗譜 (EIS) 實現微塑料的定量檢測，**成果發表在Nature Communication上。

一方面，這種微納米機器人通過自身進動和可編程Zeta電壓，這種微型機器的表面和多層堆疊層之間的縫隙位點能夠快速吸附和捕獲納米塑料力，從而通過磁控制收集納米塑料。另一方面，這種微運動器通過這種自行動預先收集納米塑料的方式，通過具有價格優勢並且便攜式電極探測納米塑料，為發展新型“在線”捕獲和消除水體納米塑料提供機會。

微觀的世界需要微觀技術的介入，而納米機器人如今也呈多點開化之勢，帶給人們諸多的驚喜。