Robot Ikan Kecil ini dapat Membersihkan Mikroplastik di Laut

Eggy
11 Juli 2022
Subscribe

Berita Baru, China – Robot berbentuk ikan yang dapat berenang dengan cepat mengambil dan mengumpulkan mikroplastik telah diciptakan oleh para ilmuwan.

Dilansir dari Dailymail.co.uk, ikan kecil ini dapat menggoyangkan tubuhnya dan mengepakkan sirip ekornya untuk bergerak melalui air, serta dapat digunakan untuk membantu membersihkan lautan dari polusi plastik.

Panjangnya hanya setengah inci, yang berarti dapat menjangkau celah-celah kecil untuk mengumpulkan potongan-potongan plastik yang seharusnya tidak dapat diakses oleh alat besar.

Dikembangkan oleh tim di Universitas Sichuan di Cina, robot tidak memiliki sumber daya, tetapi bergerak berkat kilatan energi cahaya inframerah.

Ketika cahaya disinari ke robot tersebut, cahaya itu akan menjauh dari permukaan, dan ketika cahaya dimatikan, dia akan jatuh kembali, sehingga mendorong robot melewati air.

Berita Terkait : Ilmuwan Menciptakan Robot Manikin Berjalan Pertama di Dunia yang dapat Berkeringat, Menggigil dan Bernapas Seperti Manusia

Ia dapat bergerak dengan kecepatan hampir tiga kali panjang tubuh per detik, sebuah rekor untuk robot laut lunak, menurut para peneliti.

Saat berenang, perangkat di tubuh robot ikan mampu mengambil mikroplastik polistiren di dekatnya, yang menempel di permukaannya melalui ikatan kimia, dan mengangkutnya ke tempat lain.

Ini dapat digunakan di masa depan untuk membantu menghilangkan sekitar dua puluh empat triliun keping mikroplastik yang saat ini ada di lautan global.

The tiny machine 'wiggles' its body and 'flaps' its tail fins to quickly move through water, and could be used to help clear up the oceans of plastic pollution in future — Mesin kecil itu ‘menggoyangkan’ tubuhnya dan ‘mengepakkan’ sirip ekornya untuk bergerak cepat di air, dan dapat digunakan untuk membantu membersihkan lautan dari polusi plastik di masa depan

The researchers tested their robot's ability to turn by flashing the near-infrared light on its tail — Para peneliti menguji kemampuan robot mereka untuk berputar dengan memancarkan cahaya inframerah-dekat di ekornya

Pemimpin proyek Profesor Xinxing Zhang mengatakan: “Robot konsep ini ditunjukkan untuk menekankan kecepatan renang maksimumnya hingga sekitar 2,67 panjang tubuh per detik.”

“Kecepatannya sebanding dengan plankton, ini mewakili kinerja yang lebih baik dari kebanyakan robot lunak buatan.”

“Selanjutnya, robot dapat secara stabil menyerap polutan dan memulihkan kekokohan dan fungsinya bahkan ketika rusak.”

Diperkirakan antara 5 dan 13 juta metrik ton polusi plastik masuk ke lautan setiap tahun.

Ini berkisar dari puing-puing besar yang mengambang hingga mikroplastik sebagai akibat dari penguraian sampah.

Berita Terkait : Mengenai Headset AR Canggih dari Apple, New Vision Pro Seharga 52 Juta Rupiah

Menurut sebuah studi oleh para ilmuwan Universitas Kyushu, diperkirakan ada dua puluh empat triliun keping mikroplastik di lautan pada Oktober 2021 lalu.

Mereka dapat berbahaya bagi hewan jika tertelan, dan sangat sulit untuk dihilangkan dari lingkungan – terutama setelah menetap di sudut dan celah di dasar sungai, sungai, danau atau lautan.

Bahan yang digunakan untuk membuat robot ini terinspirasi dari mutiara, bahan yang kuat dan fleksibel yang terdapat di bagian dalam cangkang kerang.

Mother-of-pearl is made up of layers of materials that differ in composition on a gradient. On one side they are made of a calcium carbonate composite, and then the layers change gradually to become mostly made of a silk protein filler on the other side — Mother-of-mutiara terdiri dari lapisan bahan yang berbeda dalam komposisi pada gradien. Di satu sisi mereka terbuat dari komposit kalsium karbonat, dan kemudian lapisan berubah secara bertahap menjadi sebagian besar terbuat dari pengisi protein sutra di sisi lain

The robot is made out of a material inspired by the layered structure and concentration gradient of mother-of-pearl. The researchers first made nanosheets from cyclic sugar molecules (CD) bonded to graphene sheet (SG). Solutions of the nanosheets were then incorporated with different concentrations of polyurethane latex (PU) — Robot terbuat dari bahan yang terinspirasi oleh struktur berlapis dan gradien konsentrasi dari mutiara. Para peneliti pertama kali membuat nanosheet dari molekul gula siklik (CD) yang terikat pada lembaran graphene (SG). Solusi dari nanosheets kemudian digabungkan dengan konsentrasi yang berbeda dari polyurethane latex (PU)

The sheets were then assembled together layer-by-layer, gradually increasing the concentration of latex from one side of the sheet to the other as seen in the mother-of-pearl. Pictured is a microscopic image showing the increasing latex concentration through the sheet — Lembaran-lembaran tersebut kemudian dirangkai menjadi satu lapis demi lapis, secara bertahap meningkatkan konsentrasi lateks dari satu sisi lembaran ke sisi lainnya seperti yang terlihat pada lapisan induk mutiara. Digambarkan adalah gambar mikroskopis yang menunjukkan peningkatan konsentrasi lateks melalui lembaran

mutiara terdiri dari lapisan bahan yang berbeda dalam komposisi pembentuk material.

Di satu sisi mereka terbuat dari komposit kalsium karbonat, dan kemudian lapisan berubah secara bertahap menjadi sebagian besar terbuat dari pengisi protein sutra.

Profesor Zhang dan timnya ingin menggunakan struktur semacam ini dalam bahan yang digunakan untuk membangun robot mereka, untuk meniru daya tahannya.

Bahan tradisional yang digunakan untuk robot lunak adalah hidrogel dan elastomer, yang mudah rusak di dalam air.

Berita Terkait : Gunakan Cara ini untuk Mengetes Seberapa Buruk Kualitas Udara Kota Anda Saat Ini

Para peneliti pertama kali membuat nanosheet dari molekul gula siklik yang terikat pada graphene, yang terakhir dikenal sebagai bahan terberat di Bumi.

Solusi dari nanosheets kemudian digabungkan dengan konsentrasi lateks poliuretan yang berbeda.

Akhirnya, lembaran-lembaran itu kemudian dirangkai menjadi satu lapis demi lapis, secara bertahap meningkatkan konsentrasi lateks dari satu sisi lembaran ke sisi lainnya seperti yang terlihat pada lembaran-lembaran mutiara.

Bahan ini kemudian digunakan untuk membuat robot.

Diagram showing microplastics and other materials adsorbing to the robot fish's material — Diagram yang menunjukkan mikroplastik dan bahan lain yang teradsorpsi ke bahan ikan robot

Microscopic images of the robot before and after adsorbing microplastic particles — Gambar mikroskopis robot sebelum dan sesudah menyerap partikel mikroplastik

Daya tahan dan kecepatan robot membuatnya ideal untuk memantau mikroplastik dan polutan lainnya di lingkungan perairan yang keras.

Dengan itu, robot dapat menyembuhkan dirinya sendiri setelah dipotong, karena struktur berlapis nanosheet berarti mereka dapat mengikat kembali setelah dipecah , sehingga mempertahankan kemampuan robot untuk mengambil puing-puing.

Prof Zhang menambahkan: “Studi ini mematahkan eksklusivitas timbal balik dari eksekusi fungsional dan penggerak cepat.”

“Kami mengantisipasi desain nanostruktur kami akan menawarkan jalur diperpanjang yang efektif untuk robot terintegrasi lainnya yang membutuhkan integrasi multifungsi.”