علماء يطورون روبوتات مجهرية تزيل 94% من جزيئات البلاستيك في المياه خلال ساعة

أظهرت تجارب مخبرية أجرتها مجموعة بحثية تشيكيّة أن روبوتات مجهرية جديدة نجحت في إزالة 94% من جزيئات البوليسترين و89% من بولي إيثيلين تيرفثالات (PET) من العينات المائية خلال ساعة واحدة فقط. وسجّلت نفس الروبوتات أداءً بنسبة 81% لإزالة البوليسترين و72% لـ PET في عينات التربة.

آلية العمل والتصميم التقني

يعتمد الابتكار على جسيمات مجهرية مصنوعة من مادة «MXene»، وتتميّز هذه المادة بطبقاتها فائقة الرقة ومساحتها السطحية الواسعة، ما يمنحها قدرة عالية على جذب جزيئات البلاستيك الدقيق والالتصاق بها. ولتمكين التحكم عن بُعد في حركة الجسيمات، غطّى الفريق العلمي سطحها بطبقة نانوية من النيكل، مما يجعلها استجابةً لمجالات مغناطيسية خارجية يمكن توجيهها بدقة.

نتائج الدراسة المنشورة في مجلة «NPG Asia Materials»

نُشرت النتائج في مجلة «NPG Asia Materials»، ووثّقت الدراسة كفاءة الروبوتات في بيئتين مختلفتين: مائية وتربوية. وفي البيئة المائية، حققت الروبوتات نسبة إزالة بلغت 94% للبوليسترين و89% لـ PET خلال 60 دقيقة. أما في التربة، فقد بلغت النسب 81% و72% على التوالي. وتفوق هذا الأداء بوضوح على الأساليب التقليدية التي تعتمد على مادة «MXene» دون دمجها مع نظام تحريك مغناطيسي.

تحديات الترجمة إلى التطبيقات الميدانية

ويؤكد الفريق البحثي أن التقنية لا تزال في مرحلة المختبر، وأن انتقالها إلى الاستخدام الميداني يتطلب إجراء تجارب ميدانية دقيقة لتقييم فعاليتها في ظروف طبيعية أكثر تعقيداً. ومن أبرز التحديات المطروحة: احتمال تسرب أيونات المعادن المستخدمة في التصنيع إلى البيئة، وضرورة ضمان استعادة الروبوتات بالكامل بعد الانتهاء من عمليات التنظيف.

مقارنة مع محاولات سابقة

ورغم وجود مبادرات مشابهة سابقة — مثل تلك التي أعلن عنها علماء كوريون جنوبيون قبل عامين لتنقية المياه باستخدام روبوتات مجهرية — فإن هذه الدراسة تميّزت بتحقيق نسب إزالة أعلى بكثير، ما يُعتبر قفزة نوعية في كفاءة الأداء وفعالية التدخل.

ويُعرّف البلاستيك الدقيق بأنه الجزيئات البلاستيكية التي يقل قطرها عن خمسة مليمترات، وهو يشكّل تهديداً بيئياً جسيماً بسبب قدرته على التغلغل في التربة والمياه، والانتقال عبر السلسلة الغذائية، ما يعرّض صحة الكائنات الحية ودورة المغذيات للخطر.