Filter by Themen
Filter by Kategorien
Filter by Veranstaltungsschlagworte
FS Logoi

Mikroroboter reinigen Wasser

Forscher des Max-Planck-Instituts Stuttgart haben winzige „Mikroroboter“ entwickelt, die Blei aus kontaminiertem Wasser entfernen oder organische Verschmutzungen abbauen können.

von | 03.05.16

Selbstangetriebener Mikroroboter aus Graphen fängt Blei aus Abwasser ein

In Zusammenarbeit mit Kollegen in Barcelona und Singapur verwendeten die Forscher um Samuel Sánchez Graphenoxid zur Herstellung ihrer Motoren im Mikromaßstab. Diese können Blei aus Industrieabwasser adsorbieren und so in nur einer Stunde von einem Niveau von 1000 Teile pro Milliarde bis auf unter 50 Teile pro Milliarde reduzieren. Das Blei kann später zum Recycling entnommen werden, die Mikromotoren sind dann weiter verwendbar.

Treibstoff Wasserstoffperoxid

„Die Außenhülle des Mikroroboters, welche aus Graphen besteht, fängt das Blei ein”, sagt Sanchez, Gruppenleiter am Max-Planck-Institut für Intelligente Systeme in Stuttgart und am Institute for Bio-Engineering of Catalonia (IBEC) in Barcelona. „Die innere Platinschicht funktioniert als Antrieb und zerfallendes Wasserstoffperoxid als Treibstoff, sodass der Roboter sich selbst antreiben kann.“ Wenn Wasserstoffperoxid dem Abwasser zugesetzt wird, zersetzt das Platin es zu harmlosem Wasser und Sauerstoffblasen, welche von der Rückseite des Mikroroboters zu dessen Antrieb ausgestoßen werden. „Es ist wichtig, ein System zur Schadstoffbeseitigung zu verwenden, welches keine zusätzliche Verschmutzung erzeugt“, erklärt Sanchez.

Magnetische Steuerung

Zwischen dem Graphenoxid und den Platinschichten befindet sich eine Nickel-Schicht, welche es den Forschern ermöglicht, die Bewegung und Richtung des Mikroroboters magnetisch von außen zu steuern. „Ein Magnetfeld kann verwendet werden, um sie alle aus dem Wasser zu sammeln, wenn sie fertig sind“, sagt Sanchez. „Zukünftig könnten unsere Mikroroboter-Schwärme durch ein automatisiertes System gesteuert werden, welches sie mittels Magneten dazu bringt, verschiedene Aufgaben zu erfüllen.“

Nicht einmal Haaresbreite

Schwermetall-Kontaminierungen im Wasser – durch Blei, Arsen, Quecksilber und andere Metalle – stellen ein großes Risiko für die öffentliche Gesundheit sowie für die Tierwelt dar. Die neuen Mikroroboter – jeder davon ist kleiner als ein menschliches Haar breit ist – lösen dieses Problem schneller und günstiger als aktuelle Methoden der Wasserreinigung. Zudem ermöglichen sie den verantwortungsvollen Umgang mit den gesammelten Schadstoffen, da das Blei danach zum Recycling genutzt werden kann. Außerdem sind sie wiederverwendbar.

Weitere Anwendungen möglich

Neben dem Abfangen von Schwermetallverunreinigungen studierten die Forscher auch selbst-angetriebene Microbots, die in der Lage sind organische Verschmutzungen abzubauen. Diese Microbots können nach deren Einsatz wiederhergestellt und ohne Wirkverlust für wiederholte Anwendungen für einen Zeitraum von bis zu fünf Wochen eingesetzt werden. „Wir planen nun, unsere Mikroroboter weiterzuentwickeln, sodass sie auch andere Schadstoffe sammeln können. Auch werden wir an der Senkung der Kosten für ihre Herstellung sowie daran arbeiten, sie in großen Mengen herstellen zu können“, sagt Sanchez, der auch an Mikro- und Nanorobotern mit Eigenantrieb für Anwendungen wie etwa der Verabreichung von Medikamenten arbeitet.
Mehr Infos gibt es hier im Netz.

Bildquelle, falls nicht im Bild oben angegeben:

Jetzt Newsletter abonnieren

Stoff für Ihr Wissen, jede Woche in Ihrem Postfach.

Hier anmelden

The role of nanoplastic in marine pollution is greater than assumed
The role of nanoplastic in marine pollution is greater than assumed

Nanoplastic particles are less than one micrometre in size, but by mass, their share in marine pollution is comparable to that of microplastic. This is the result of a study conducted by scientists from the Helmholtz Centre for Environmental Research (UFZ) and the Royal Netherlands Institute for Sea Research (NIOZ).

mehr lesen
Joint Danube Survey 5: Großes Donau-Untersuchungsprojekt startet
Joint Danube Survey 5: Großes Donau-Untersuchungsprojekt startet

Alle sechs Jahre führen Experten aus dem Donauraum eine gemeinsame Untersuchung der Donau namens „Joint Danube Survey“ durch. In diesem Jahr realisiert die Internationale Kommission zum Schutz der Donau (IKSD), Österreich, gemeinsam mit 13 weiteren Donauländern das weltweit größte Überwachungsprojekt an Oberflächengewässern mit 100 beteiligten Institutionen.

mehr lesen
Pharmaindustrie klagt gegen KARL
Pharmaindustrie klagt gegen KARL

Die Klage der pharmazeutischen und kosmetischen Industrie gegen die Kommunalabwasserrichtlinie (KARL) liegt vor dem Gericht der Europäischen Union. BDEW und VKU haben die Zulassung als Streithelfer beantragt.

mehr lesen

Passende Firmen zum Thema:

Sie möchten die gwf Wasser + Abwasser testen

Bestellen Sie Ihr kostenloses Probeheft

Überzeugen Sie sich selbst: Gerne senden wir Ihnen die gwf Wasser + Abwasser kostenlos und unverbindlich zur Probe!

Finance Illustration 03
Datenschutz
gwf-wasser.de, Inhaber: Vulkan-Verlag GmbH (Firmensitz: Deutschland), würde gerne mit externen Diensten personenbezogene Daten verarbeiten. Dies ist für die Nutzung der Website nicht notwendig, ermöglicht aber eine noch engere Interaktion mit Ihnen. Falls gewünscht, treffen Sie bitte eine Auswahl:
Datenschutz
gwf-wasser.de, Inhaber: Vulkan-Verlag GmbH (Firmensitz: Deutschland), würde gerne mit externen Diensten personenbezogene Daten verarbeiten. Dies ist für die Nutzung der Website nicht notwendig, ermöglicht aber eine noch engere Interaktion mit Ihnen. Falls gewünscht, treffen Sie bitte eine Auswahl: