Naukowcy z Czech opracowali skuteczny sposób na pozbycie się radioaktywnego zanieczyszczenia. Skonstruowane przez nich mikroskopijnych rozmiarów roboty są zdolne usunąć radioaktywne izotopy z wody. W testach armia mikrorobotów wypadła niezwykle obiecująco.

Energia jądrowa może być odpowiedzią na rosnące zapotrzebowanie na energię bez wytwarzania gazów cieplarnianych. Jednak incydenty, takie jak w Czarnobylu czy Fukushimie, nie przysporzyły jej zwolenników. Wyciek materiałów promieniotwórczych do otoczenia spowodował poważne szkody w środowisku. By zmienić postrzeganie energii jądrowej potrzeba metody, która pozwoli na pozbycie się promieniotwórczych izotopów ze środowiska. Taką metodę właśnie opracowano.

Związki metaloorganiczne

Specjaliści z czeskiego Uniwersytetu Chemiczno-Technologicznego opracowali materiały do ​​wychwytywania, oddzielania, usuwania i odzyskiwania radioaktywnego uranu z wody. Opis mikrorobotów przeznaczonych do usuwania radioaktywnych odpadów ukazał się na łamach pisma „ACS Nano”.

Przypadkowe uwolnienie odpadów radioaktywnych, jak w przypadku katastrofy w elektrowniach jądrowych w Czarnobylu i Fukushimie, stanowi duże zagrożenie dla ludzi i dzikiej przyrody. Jednym z najbardziej obiecujących podejść minimalizacji szkód jest zastosowanie związków metaloorganicznych, które mogą uwięzić określone substancje, w tym radioaktywny uran, w ich porowatych strukturach.

Martin Pumera i jego współpracownicy intensywnie badają związki metaloorganiczne. Wiedzą, że ich unikalne właściwości mogą znaleźć szerokie zastosowanie, szczególnie przy oczyszczaniu skażenia radioaktywnego. Uczeni wpadli na pomysł, by szkieletom wykonanym ze związków metaloorganicznych nadać zdolność poruszania się, aby mogły wychwytywać substancje na większych powierzchniach.

Nowa metoda usuwania radioaktywnych odpadów

Aby stworzyć samonapędzające się mikroroboty, naukowcy utworzyli z sieci metaloorganicznych malutkie pręciki o średnicy około 1/15 grubości ludzkiego włosa. Dodali do nich atomy żelaza i nanocząsteczki tlenku żelaza, aby odpowiednio ustabilizować ich struktury i nadać im właściwości magnetyczne.

Za mikrosilniki posłużyły platynowe katalizatory umieszczone na jednym końcu każdego pręcika. Przekształcają one wodę utlenioną w „paliwo” – gdy katalizator rozkłada wodę utlenioną, powstają pęcherzyki tlenu, które napędzają mikrorobota. Prędkość w ten sposób osiągnięta wynosi około 60 długości pręcika na sekundę.

Podczas testów z symulowanymi ściekami radioaktywnymi, mikroroboty usunęły z wody 96 proc. uranu i to zaledwie w ciągu godziny. Do ścieków trzeba było dodać wody utlenionej, czyli „paliwa” dla malutkich urządzeń. Po wykonaniu pracy, mikroroboty razem z zebranym uranem zostały wyciągnięte z wody przy pomocy magnesu. Naukowcy twierdzą, że zebrany uran można ponownie wykorzystać, podobnie jak malutkie roboty, gdy już wydobędzie się z nich radioaktywne zanieczyszczenia.

Naukowcy podkreślają, że samobieżne mikroroboty mogą w przyszłości pomóc w zarządzaniu odpadami radioaktywnymi i ich usuwaniu.

 

 

 

Źródło: American Chemical Society