微型机器人清理放射性废物

 
一些专家认为，核电有望在不产生温室气体的情况下满足世界不断增长的能源需求。但是，科学家需要找到一种方法，从核电站产生的废水和泄漏的环境中去除放射性同位素。现在，在ACS Nano上进行报道的研究人员已经开发出微型的自行式机器人，可以从模拟废水中去除放射性铀。
切尔诺贝利核电站事故和福岛核电站核事故中放射性废物的意外释放，对环境，人类和野生生物构成了巨大威胁。科学家已经开发出从水中捕获，分离，去除和回收放射性铀的材料，但是这些材料有局限性。最近最有希望的方法之一是使用金属有机骨架(MOF)，这种化合物可以将特定物质(包括放射性铀)捕获在其多孔结构中。马丁·普梅拉(Martin Pumera)和他的同事们希望在名为ZIF-8的棒状MOF中增加一个微型电动机，以查看它是否可以快速清除放射性废物。
为了制造自己的微型机器人，研究人员设计了ZIF-8棒，其直径约为人发直径的1/15。研究人员分别添加了铁原子和氧化铁纳米颗粒，以稳定结构并使它们具有磁性。置于每根棒的一端的催化铂纳米粒子将水中的过氧化氢“燃料”转化为氧气泡，从而使微型机器人的速度约为其自身长度的60倍/秒。在模拟放射性废水中，微型机器人在一小时内去除了96%的铀。该小组用磁铁收集了装有铀的棒，并剥离了铀，从而使微型机器人得以回收。研究人员说，自走式微型机器人有朝一日可以帮助放射性废物的管理和修复。