პლასტმასით ჩვენი პლანეტის დაბინძურების მასშტაბები ყოველდღიურად იზრდება, ამავდროულად კი ის ჩვენი ორგანიზმის ყველაზე მცირე და შეუიარაღებელი თვალით უხილავ ნაწილებშიც აღწევს. მიკროპლასტმასა უკვე აღმოჩენილია ადამიანის პლაცენტასა და სისხლშიც კი. ბოლო დროს კი ის ანტარქტიკის თოვლშიც შენიშნეს.

მოკლედ, ჩვენი ნაგვის ურნებიდან ალპებამდე, ოკეანის სიღრმემდე, სასმელ წყლამდე და ადამიანის სისხლამდე მიკროპლასტმასა ჩვენი ყოფის ნაწილი გახდა. ეს სიტუაცია სულ უფრო საშიში ხდება. ჩვენ უკვე ვიცით, რა დამღუპველ გავლენას ახდენს პლასტმასი გარემოზე, უშუალოდ ჩვენს ორგანიზმში მოცირკულირე მიკროპლასტმასის ჯანმრთელობასთან დაკავშირებულ ეფექტებს მეცნიერები ჯერ კიდევ იკვლევენ. აქვე უნდა გითხრათ, რომ არც ისე პოზიტიური შედეგებია მოსალოდნელი.

ჩვეულებრივი პლასტმასისგან განსხვავებით, მიკროპლასტმასის გამოცალკევება და გადამუშავება გაცილებით რთულია. სწორედ ამ პრობლემასთან გასამკლავებლად, ამერიკის ქიმიის ასოციაციის Nano Letters-ის მკვლევრებმა რობოთევზები შექმნეს. ისინი სინათლის მეშვეობით აქტიურდებიან, სწრაფად იწყებენ "ცურვას" და აგროვებენ მიკროპლასტმასს, რომელიც მათ გარემოშია თავმოყრილი. მათი ნაშრომი 22 ივნისს გამოქვეყნდა.

"მიკროპლასტმასის ზედაპირის შედარებით დიდი ფართობის გამო და ჰიდროფობიურობის მახასიათებლების გათვალისწინებით, მას შეუძლია აქტიურად შთანთქას მძიმე ლითონები, ტოქსიკური ორგანული დამაბინძურებლები და პათოგენები. ასე იქმნება მიკროპლასტიკური კომპოზიტური დამაბინძურებლები. ამას ემატება ის, რომ მიკროპლასტიკური კომპოზიტური დამაბინძურებლები აშკარად აძლიერებენ მათ ბიოტოქსიკურობას და ქმნიან არაპროგნოზირებად რისკებს როგორც ზოგადად წყლის, ასევე სასმელი წყლის და საერთო ჯამში, ადამიანის ჯანმრთელობის კუთხით. სწორედ ამიტომ, მიკროპლასტიკური კომპოზიტური დამაბინძურებლებისგან გამოწვეული მოსალოდნელი საშიშროების გამორკვევის მიზნით, ვფიქრობთ, დიდი მნიშვნელობა აქვს ისეთი მიკრორობოტების შექმნას, რომლებიც მაღალი სიზუსტით მოახერხებენ ნიმუშების შეგროვებას”, — განუცხადა IE-ს ინტერვიუში სიჩუანის უნივერსიტეტის წამყვანმა მკვლევარმა, სინქსინგ ჟანგმა.

წყლიდან მიკროპლასტმასის გამოცალკევება რთული სამუშაოა, რადგან ის მიკროსკოპულ ნაპრალებში ხშირად ხვდება. აქამდე ამ მიზნის მიღწევას რბილი რობოტების საშუალებით ცდილობდნენ, თუმცა მათი დამზადებისას გამოყენებული მასალა (ჰიდროგელები თუ ელასტომერები) წყლის გარემოში ადვილად ზიანდება. ამჯერად მკვლევრებმა რობოტები სულფონირებული გრაფენის ნანოფენებისგან შექმნეს, ასევე გამოიყენეს მოქნილი მასალა, რომელიც Nacre-ს სახელითაა ცნობილი.

როგორ ცურავს რობოთევზი?

კომპოზიტური ნანოფენები მკვლევრებმა ციკლოდექსტრინის მოლეკულებისა და სულფონირებული გრაფენი შეკავშირებით შექმნეს. ამის შემდეგ კი სხვადასხვა კონცენტრაციით, პოლიურეთანის ლატექსის ნარევებში გაურიეს.

შემდეგი ნაბიჯი ერთგვარი ფენა-ფენა შეკრების მეთოდის შემუშავება იყო, ნანოკომპოზიტების მოწესრიგებული კონცენტრაციის შესაქმნელად, Nacre-ს მასალის დახმარებით. ამ პროცესის შედეგად გუნდმა თევზისებრი მიკრორობოტი მიიღო, რომლის სიგრძეც 15 მილიმატრია. ექსპერიმენტის ფარგლებში, ინფრაწითელი ლაზერის თევზის კუდზე დასხივებამ (სწრაფმა ჩართვა-გამორთვამ) მისი მოძრაობის დაწყება გამოიწვია. ეს სწორედ ის მექანიზმია, რომლის საშუალებითაც რობოტი წინ მიიწევს. ამ მეთოდის გამოყენებით, რობოთევზი ახერხებს წამში მისი სხეულის სიგრძის 2.67 დაფაროს. ეს ნიშნავს, რომ ის უფრო სწრაფია, ვიდრე სხვა რბილი, მოცურავე რობოტები.

მკვლევრებმა აჩვენეს, რომ მცურავ თევზისებურ რობოტს შეუძლია არაერთგზის შეიწოვოს მის ახლოს არსებული პოლისტიროლის მიკროპლასტმასა და გადაიტანოს ის სხვაგან. გარდა ამისა, მასალას შეუძლია თვითაღდგენა მას შემდეგ, როცა ის დაზიანდება, რითაც ის მიკროპლასტმასის შეწოვის უნარს ინარჩუნებს.

აღსანიშნავია, რომ რობოტის გამძლეობა და სისწრაფე მასზე დიდი ფსონის დადების საშუალებას იძლევა. მკვლევართა თქმით, მას მკაცრ გარემოშიც კი თავისუფლად შეეძლება საკუთარი საქმის შესრულება.

რა იქნება შემდეგ?

მკვლევართა გუნდი ახლა უკვე ახალი ნანომასალების შექმნაზე მუშაობს, რომელიც წყლისქვეშ მუშაობასა და მიკროპლასტიკის დეტექტირებას შეძლებს. მათი გამოწვევა ახლა რობოტის სიმსუბუქის უზრუნველყოფაცაა.

"ვფიქრობ, ნანოტექნოლოგია დამაიმედებელია დამაბინძურებლების აღმოჩენის, შთანთქმის თუ შეგროვების მიმართულებით, ასევე ჩარევის ეფექტურობის გაუმჯობესებისა თუ საოპერაციო ხარჯების შემცირების კუთხითაც", — ამბობს ჟანგი.

მიუხედავად წინგადადგმული ნაბიჯებისა, აწმყოსთან არც ისე ახლოსაა რობოთევზების დახმარებით, რეალურ სამყაროში, წყლიდან მიკროპლასტიკების შეგროვების საკითხი. ამ რობოტზე ჯერ კიდევ მუშაობენ. ამ ეტაპზე, მას მხოლოდ წყლის ზედაპირიდან შეუძლია მიკროპლასტიკების შეგროვება. მისი ზომა, გასააქტიურებლად საჭირო სინათლე... ეს ყველაფერი უნდა გაუმჯობესდეს მანამ, სანამ მის ფართომასშტაბიან გამოყენებას ვიხილავთ. თუმცა, დამაიმედებელია, რომ მსგავს საკითხებზე მკვლევრები უკვე მუშაობენ.