纳米机器人用它们的聚合物“手”捕捉污染物来净化水源

磁性引导的纳米机器人已经被创造出来，可以捕获水中的污染物。的可重用的机器人然后释放有毒污染物-除草剂阿特拉津和重金属砷-当水温下降时。

水生环境中不断增加的微污染物浓度令人担忧，传统的废水处理设施难以去除它们。活性炭和臭氧氧化等解决方案可能昂贵且资源密集。一个最近的评论报告指出，“大多数欧盟国家都确信，环境中(微污染物)的存在构成了一个严重的问题”，尤其是在地表水作为饮用水来源的人口密集地区。“最难从水中清除的污染物是杀虫剂或激素等小分子，”他说马丁Pumera他是领导这项研究的无机化学家。

这种新型纳米机器人是用磁铁矿纳米颗粒(Fe_3.O₄)，表面涂有三嵌段共聚物(PTBC)，这些共聚物是抓住污染物的“手”。当温度上升到25℃以上时，PTBC脱水和聚合物块之间更强的相互作用将污染物困在PTBC基质中。

当纳米机器人与大约5°C的冷水相互作用时，基质膨胀并释放出污染物。普梅拉说:“我们利用与温度变化的物理相互作用，使机器人在不需要任何化学物质的情况下聚合和分解。”

他的实验室利用旋转磁场引导机器人通过一升水。普梅拉说:“机器人完全按照操作员的意愿移动，操作员可以主动扫水并捕获污染物。”他强调，机器人没有化学物质或光线来驱动。

作为概念验证，纳米机器人被放置在25微克/升的低浓度砷溶液中。从水中取回纳米机器人后，砷含量超出了电感耦合等离子体发射光谱的检测范围。这种光谱技术通常用于分析水样的元素组成。砷通过与纳米机器人表面的负电荷相互作用而被捕获。

他说，这种方法相当聪明布拉德利·纳尔逊他是瑞士苏黎世联邦理工学院的机器人工程师。“最大的好处是，你可以循环利用纳米机器人，并反复使用它们。他补充说，“真正的挑战之一将是开发一个工业规模的磁场产生系统。”此外，“这将是一个相对复杂的设施，以工业规模进行开发，”尼尔森说。

纳米机器人的共聚物手的分子大小或分支程度也可以改变，以捕获其他污染物。砷通过与纳米机器人表面的负电荷相互作用而被捕获。

捷克布拉格化学技术大学的作者Jayraj Vaghasiya说:“如果你想使用其他有毒金属氧化物，比如汞、铅或铬，这些都是致癌物质，我们可以改变官能团，因为这取决于金属和纳米机器人之间的物理反应。”因此，不同功能的纳米机器人的组合可能被部署到含有多种微污染物的清洁水中。

Pumera说，他们设计的系统很容易扩大规模，水处理专家建议他，任何清洁水的系统都必须便宜。