Estos nanobots impulsados ​​por imanes pueden eliminar con éxito los contaminantes del agua

El agua superficial, incluidos lagos, canales, ríos y arroyos, es un recurso clave para la agricultura, las industrias y los hogares domésticos. Es literalmente esencial para la actividad humana. Sin embargo, también es muy susceptible a la contaminación y limpiarlo rara vez es fácil. Pero es posible que tengamos un nuevo aliado en esta lucha: los nanobots.

Crédito de la imagen: Wikipedia Commons.

Según a la ONU, el 90% de las aguas residuales en los países en desarrollo se vierten sin tratar en cuerpos de agua. Las industrias también tienen la culpa, ya que cada año desechan entre 300 y 400 megatoneladas de agua contaminada en cuerpos de agua. Nitratoampliamente utilizado por la agricultura, es el contaminante más común que se encuentra actualmente en los acuíferos subterráneos.

Una vez que estos contaminantes entran en las aguas superficiales, es muy difícil y costoso eliminarlos a través de métodos convencionales y, por lo tanto, tienden a permanecer en el agua durante mucho tiempo. Se han detectado metales pesados ​​en peces de ríos, los cuales conllevan riesgos para la salud humana. La contaminación del agua también puede progresar a brotes masivos de enfermedades.

El uso de la nanotecnología en el tratamiento del agua ha sido recientemente ganó gran atención y está siendo investigado activamente. En el tratamiento del agua, la nanotecnología tiene tres aplicaciones principales: remediar y purificar el agua contaminada, detectar la contaminación y prevenirla. Esto ha llevado a una gran demanda últimamente de nanorobots con alta sensibilidad.

Sin embargo, hay un desafío técnico. La mayoría de los nanorobots utilizan motores catalíticos, lo que genera problemas durante su uso. Estos motores catalíticos se oxidan fácilmente, lo que puede restringir la vida útil y la eficiencia de los nanorobots. Aquí es donde entra el nuevo estudio.

Un nuevo tipo de nanorobot

Martin Pumera, investigador de la Universidad de Química y Tecnología de la República Checa, y su grupo de colegas desarrollaron un nuevo tipo de nanorobots utilizando un material polimérico sensible a la temperatura y óxido de hierro. El polímero actúa como pequeñas manos que recogen y eliminan los contaminantes, mientras que el óxido hace que los nanorobots sean magnéticos.

Los robots creados por Pumera y su equipo tienen 200 nanómetros de ancho (300 veces más delgados que un cabello humano) y funcionan con campos magnéticos, lo que permite a los investigadores controlar su movimiento. A diferencia de otros nanorobots, no necesitan combustible para funcionar y se pueden usar más de una vez. Esto los hace sostenibles y rentables.

En el estudio, los investigadores demostraron que la absorción y liberación de contaminantes en las aguas superficiales están reguladas por la temperatura. A una temperatura baja de 5ºC, los robots se dispersaron en el agua. Pero cuando la temperatura se elevó a 25ºC, se agregaron y atraparon cualquier contaminante entre ellos. Luego se pueden quitar con el uso de un imán.

Los nanorobots podrían eliminar alrededor del 65% del arsénico en 100 minutos, según las 10 pruebas realizadas por los investigadores para el estudio. Pundera le dijo a ZME Science que la tecnología es escalable, razón por la cual con su equipo actualmente está en conversaciones con empresas de tratamiento de aguas residuales, con la esperanza de mover el sistema de banco a soluciones de prueba de concepto.

El estudio fue publicado en el revista Naturaleza.