Microrrobots podrían atrapar microplásticos del agua y suelo
Pequeños robots controlados con campos magnéticos lograron retirar hasta 94% del poliestireno en pruebas de laboratorio; el desarrollo todavía debe probarse en ambientes reales.
La lucha contra los microplásticos podría tener un nuevo aliado: microrrobots capaces de moverse por agua y suelo para localizar y capturar partículas de plástico.
Un equipo de científicos de la República Checa desarrolló pequeñas estructuras controladas mediante campos magnéticos que, durante pruebas de laboratorio, consiguieron retirar hasta 94% del poliestireno presente en muestras de agua.
El resultado también fue alentador con otros materiales. Para el PET, uno de los plásticos más utilizados en productos cotidianos, la eficiencia alcanzó 89% en agua.
En muestras de suelo, donde retirar microplásticos es todavía más complicado, el sistema consiguió eliminar hasta 81% del poliestireno y 72% del PET.
Robots diminutos que se mueven con magnetismo
La tecnología utiliza estructuras fabricadas con MXenes, materiales bidimensionales extremadamente delgados, a los que se incorporan nanopartículas magnéticas de níquel.
Lo interesante es que estos microrrobots no necesitan baterías, motores ni componentes electrónicos individuales.
Su movimiento se controla desde el exterior mediante un campo magnético rotatorio, que hace que las estructuras giren y se desplacen por el medio contaminado.
Así, en lugar de esperar a que los microplásticos lleguen hasta un filtro, los microrrobots pueden desplazarse hacia las partículas y entrar en contacto con ellas.
Después, el mismo principio magnético permite concentrarlos y recuperarlos.
¿Por qué importa tanto?
Los microplásticos son partículas de plástico generalmente menores a cinco milímetros y pueden terminar prácticamente en todas partes: agua, sedimentos y suelo.
Pueden surgir por la degradación de objetos más grandes, pero también por el desgaste de neumáticos, pinturas, textiles sintéticos y otros materiales.
El problema es que, una vez dispersos, recuperarlos resulta muy complicado.
En el agua es posible utilizar filtros o membranas, pero cuando las partículas quedan atrapadas entre minerales, materia orgánica y pequeños espacios dentro del suelo, la tarea se vuelve mucho más difícil.
Por eso, que un material pueda moverse dentro de esos espacios y después ser recuperado mediante magnetismo resulta especialmente interesante.
El suelo representa un reto mayor
Los resultados muestran que el sistema funcionó mejor en agua que en suelo.
Esto tiene sentido: el suelo es un ambiente mucho más complejo, lleno de arcillas, sales, materia orgánica, microorganismos y otras partículas que pueden dificultar el movimiento de los microrrobots.
Aun así, alcanzar hasta 81% de eliminación de poliestireno en las muestras experimentales abre una línea de investigación que podría ser útil para tratar zonas contaminadas sin tener que retirar enormes cantidades de tierra.
Todavía no están listos para limpiar ríos
Aquí viene la parte importante: los microrrobots todavía no están listos para lanzarse a ríos, mares o campos agrícolas.
Los porcentajes obtenidos corresponden a experimentos controlados de laboratorio.
Un ambiente natural es mucho más complicado y puede modificar completamente el comportamiento de estas estructuras.
Además, existe otro desafío fundamental: recuperar todos los microrrobots después de utilizarlos.
Como contienen níquel y materiales de tamaño micro y nanométrico, los investigadores tendrán que comprobar que no permanezcan dispersos en el ambiente ni provoquen nuevos impactos ecológicos.
También deberán estudiarse su toxicidad, estabilidad química, reutilización, eficiencia de recuperación y funcionamiento después de varios ciclos.
¿Dónde podrían tener mayor utilidad?
En lugar de imaginar océanos llenos de pequeños robots, una aplicación más realista podría estar en sistemas controlados, como plantas de tratamiento de aguas residuales, efluentes industriales, aguas de proceso o depósitos.
En estos lugares sería más sencillo controlar la cantidad de microrrobots, dirigirlos mediante campos magnéticos y recuperarlos una vez que hayan capturado los contaminantes.
También podrían utilizarse en sistemas cerrados donde el agua contaminada pase por una zona de tratamiento y los microrrobots sean retirados antes de continuar con el proceso.
La prevención sigue siendo clave
Aunque el desarrollo resulta prometedor, los científicos todavía tienen que demostrar que funciona con muestras ambientales reales y con una mezcla mucho más amplia de contaminantes.
En la naturaleza, los microplásticos pueden ser de polietileno, polipropileno, poliéster, poliamidas y otros materiales. Además, después de permanecer durante meses o años en el ambiente, sus superficies pueden cubrirse de microorganismos y materia orgánica.
Por eso, capturar microplásticos una vez que ya están dispersos puede ser mucho más complicado que evitar que lleguen al ambiente.
El desarrollo checo no significa que ya exista una tecnología capaz de limpiar ríos completos, pero sí plantea una posibilidad interesante: utilizar pequeños materiales móviles y controlables para llegar hasta contaminantes que hoy son extremadamente difíciles de recuperar.
El siguiente paso será comprobar si estos microrrobots pueden funcionar fuera del laboratorio, reutilizarse varias veces y, sobre todo, realizar su trabajo sin convertirse ellos mismos en un nuevo problema ambiental.
Por ahora, el avance representa una nueva ruta de investigación frente a una contaminación prácticamente invisible, pero cada vez más extendida.
