Bionischer Fisch könnte eines Tages Mikroplastik im Meer verschlingen
Von Maya Davis
27. Juni 2022 - Wahrscheinlich haben Sie heute schon Mikroplastik zu sich genommen. Es ist in der Luft, die wir atmen, im Wasser, das wir trinken, und in vielen Lebensmitteln, die wir essen, enthalten.
Hilfe könnte in Form eines neu geschaffenen "Soft-Robotics"-Fisches kommen, der all diese Polymerverschmutzung aufnimmt, zumindest im Meer. Mit einer Länge von 13 Millimetern (etwa einem halben Zoll) ist der Robo-Fisch dem echten Fisch nachempfunden. Neben seiner Fähigkeit, Plastik anzulocken, verfügt er über einen eigenen Antrieb und kann sich mit Hilfe der Nahinfrarot-Lasertechnologie (NIR) in komplexen Wasserumgebungen bewegen.
Sein Körper ist dehnbar, flexibel und wendig, genau wie beim echten Tier. Indem sie einen NIR-Laser auf seinen Schwanz richten, können die Wissenschaftler die Flossen des Fischroboters dazu bringen, ihre Form zu verändern und seinen Elritzen-ähnlichen Körper in eine schwimmähnliche Bewegung zu versetzen.
"Die Verschmutzung von Gewässern durch Mikroplastik ist ein großes Problem für den Menschen", schreiben die chinesischen Wissenschaftler in ihrem Forschungsbericht in den Nano Letters, "sie können Schwermetalle, toxische organische Verunreinigungen und Krankheitserreger aufnehmen.
Wenn sie unterwegs beschädigt werden, ist das kein Problem. Der Robofisch kann sich mit 89 % Effizienz selbst reparieren und seine unerbittliche Jagd nach Kunststoffen fortsetzen. Um die Selbstheilungskräfte der mechanischen Kreatur zu testen, schnitten die Forscher in die Hülle des Roboters und ließen ihn sich bei Raumtemperatur erholen. Der Roboter wurde in seinen ursprünglichen Zustand zurückversetzt, wobei die Narben an der verletzten Stelle fast verschwanden, dank der Schichten aus Nanoblättern, die von der perlmuttartigen Ablagerung auf der Innenseite vieler Muscheln inspiriert sind, die allgemein als Perlmutt bezeichnet wird, so die Forscher.
"Unsere perlmuttartige Nanostruktur verleiht dem Material nicht nur Festigkeit und Zähigkeit, sondern auch Funktionalität", so die Wissenschaftler.
Forschungen haben ergeben, dass es in den Ozeanen rund 24,4 Billionen mikroskopisch kleine Plastikteilchen gibt, und diese Zahl wird wahrscheinlich unterschätzt, wie neue Untersuchungen zeigen. Kürzlich wurden in Studien Nanoplastikpartikel in der Lunge und im Blutkreislauf von Menschen nachgewiesen. Tatsächlich haben sich mikroskopisch kleine Plastikteilchen höchstwahrscheinlich in allen wichtigen Filterorganen eingenistet, wie Autopsiestudien an Leichen zeigen. Obwohl das Risiko, das von den winzigen Schadstoffen im Körper ausgeht, unklar ist, erforschen Wissenschaftler, was dies für unsere Gesundheit bedeutet.
Mit der Natur als Muse hoffen die Forscher, dass die langlebigen Fischimitatoren eines Tages dazu beitragen werden, Mikroplastik aus der Umwelt zu entfernen.
"Ich denke, dass die Nanotechnologie ein großes Versprechen für die Adsorption von Spuren, das Sammeln und den Nachweis von Schadstoffen darstellt", erklärte der Hauptautor der Studie, Yuyan Wang, gegenüber The Guardian. "Es ist von großer Bedeutung, einen Roboter zu entwickeln, der schädliche Mikroplastik-Schadstoffe aus der aquatischen Umwelt genau sammelt und beprobt."
