นักวิทย์พัฒนา “หุ่นยนต์ปลาจิ๋ว” กำจัดไมโครพลาสติกในทะเล

นักวิทยาศาสตร์ได้ออกแบบหุ่นยนต์ปลาตัวจิ๋วที่ได้รับการตั้งโปรแกรมให้กำจัดไมโครพลาสติกในทะเลและมหาสมุทร โดยการว่ายน้ำไปรอบ ๆ และดูดซับพวกมันเข้ากับร่างกายที่อ่อนนุ่ม ยืดหยุ่น และสามารถรักษาตัวเองได้

ไมโครพลาสติกเป็นอนุภาคพลาสติกขนาดเล็กซึ่งย่อยแยกส่วนมาจากพลาสติกขนาดใหญ่ที่เราใช้ในชีวิตประจำวัน เช่น ขวดน้ำ ยางรถยนต์ และเสื้อยืดสังเคราะห์ ไมโครพลาสติกเป็นสิ่งที่ยากจะกำจัดทิ้ง เพราะมันสามารถไปปะปนกับน้ำดื่ม อาหาร หรือแม้กระทั่งอากาศได้ เป็นอันตรายต่อสิ่งมีชีวิตทุกชนิดในสิ่งแวดล้อม

พบ “ไมโครพลาสติก” ใน “หิมะ” ที่ตกในทวีปแอนตาร์กติกา

หวังหยูเหยียน นักวิจัยจากสถาบันวิจัยพอลิเมอร์แห่งมหาวิทยาลัยเสฉวน และหนึ่งในทีมวิจัยกล่าวว่า “การพัฒนาหุ่นยนต์เพื่อเก็บและรวบรวมตัวอย่างไมโครพลาสติกจากสิ่งแวดล้อมมีความสำคัญอย่างยิ่งยวด”

นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยเสฉวนได้หาทางแก้ไขปัญหาไมโครพลาสติกที่ปนเปื้อนในน้ำด้วยนัวตกรรมใหม่อย่างการออกแบบหุ่นยนต์ปลาขนาดเล็กที่ขับเคลื่อนได้ด้วยตัวเอง ว่ายน้ำได้ คอยจับไมโครพลาสติกในน้ำได้ และยังซ่อมแซมตัวเองได้หากได้รับความเสียหายระหว่างปฏิบัติภารกิจ

ปลานี้ปลามีความยาวเพียง 1.3 เซนติเมตร สามารถเคลื่อนที่ไปในน้ำได้เกือบ 3 เซนติเมตรต่อวินาที ซึ่งใกล้เคียงกับความเร็วของแพลงก์ตอนที่มีอยู่ในธรรมชาติ

วัสดุที่นักวิจัยใช้สร้างหุ่นยนต์ปลาได้รับแรงบันดาลใจจาก “เปลือกด้านในของเปลือกหอยมุก” โดยทีมวิจัยได้สร้างวัสดุสังเคราะห์ขึ้นมาโดยการจัดชั้นแผ่นโมเลกุลต่าง ๆ ด้วยกล้องจุลทรรศน์ ให้ได้องค์ประกอบทางเคมีที่เหมือนกับของเปลือกหอยมุก

วัสดุดังกล่าวทำให้นักวิจัยสามารถสร้างหุ่นยนต์ปลาที่มีความยืดหยุ่น บิดตัวได้ และสามารถดึงลากของที่น้ำหนักมากถึง 5 กิโลกรัมได้

ที่สำคัญที่สุดคือ หุ่นยนต์ปลาสามารถดูดซับไมโครพลาสติกที่ลอยในน้ำได้ เนื่องจากองค์ประกอบของไมโครพลาสติก เช่น สีย้อมอินทรีย์ สารปฏิชีวนะ และโลหะหนัก มีพันธะเคมีที่แข็งแกร่งและทำปฏิกิริยาไฟฟ้าสถิตกับวัสดุที่ใช้ทำหุ่นยนต์ปลาจิ๋ว ทำให้มันสามารถรวบรวมและเอาไมโครพลาสติกออกจากน้ำได้

นอกจากนี้ ดูเหมือนว่าวัสดุที่สร้างเลียนแบบเปลือกด้านในของหอยมุกนี้ จะมีความสามารถในการสร้างใหม่ได้ด้วยตัวเองเช่นกัน ดังนั้นหุ้นยนต์ปลาจิ๋วจึงสามารถรักษาตัวเองได้ถึง 89% และดูดซับไมโครพลาสติกต่อไปได้แม้ได้รับความเสียหายขณะทำงาน

หวังหยูเหยียนชี้ว่า ยังคงต้องมีการศึกาและพัฒนาหุ่นยนต์ปลาจิ๋วนี้อีกมาก เนื่องจากหุ่นยนต์ตัวนี้ในปัจจุบันสามารถทำงานได้เฉพาะบนผิวน้ำเท่านั้น จึงต้องหาทางพัฒนาให้มันสามารถลงไปใต้น้ำลึกได้

หุ่นยนต์ปลาจิ๋วนี้ นับเป็นหนึ่งในนวัตกรรมด้านนาโนเทคโนโลยีที่เป็นความหวังในการจัดการปัญหาไมโครพลาสติก ซึ่งนอกจากหวังหยูเหยียนแล้ว ยังมีนักวิจัยอีกหลายคน งานวิจัยอีกหลายชิ้น ที่พยายามพัฒนาเทคโนโลยีใหม่ ๆ เพื่อแก้ไขปัญหาสิ่งแวดล้อมที่โลกกำลังเผชิญ

อ่านงานวิจัยฉบับเต็ม

 

เรียบเรียงจาก The Guardian

ภาพจาก Nano Letters 2022