Cientistas da República Tcheca criaram enxames de microrrobôs capazes de remover microplásticos do solo e da água, um problema ambiental crescente que afeta a fertilidade do solo, os ecossistemas aquáticos e a cadeia alimentar. Em testes de laboratório, os dispositivos magnéticos conseguiram extrair até 94% das partículas de poliestireno da água e cerca de 81% dos microplásticos presos em amostras de solo.
Como funcionam os microrrobôs
Os microrrobôs foram construídos a partir de partículas microscópicas de MXene, um material bidimensional formado por camadas ultrafinas empilhadas com grande área de superfície e química favorável para atrair plásticos. Sobre essas partículas, os pesquisadores aplicaram nanopartículas magnéticas de níquel, que permitem acionar e controlar o movimento dos robôs por meio de campos magnéticos rotativos.
Quando o campo magnético é ativado, os microrrobôs giram e se movem pela água, e no solo conseguem atravessar os pequenos espaços preenchidos por água entre os grãos. A superfície aderente colide com os microplásticos, que ficam presos aos robôs. Em seguida, um ímã externo puxa o conjunto para fora da amostra, levando consigo o plástico capturado.
“Em ambientes de solo, os microrrobôs podem navegar por microambientes de solo permeado por água, romper ativamente o aprisionamento dos microplásticos dentro das matrizes do solo e extraí-los”, explicaram os autores do estudo, publicado na revista npg Asia Materials. O trabalho é liderado por Jeonghyo Kim e colegas.
Resultados promissores
Os testes foram feitos com microplásticos de poliestireno (PS) e fragmentos de PET (politereftalato de etileno). Os resultados, após uma hora de tratamento, foram:
| Ambiente | Poliestireno | PET |
|---|---|---|
| Água | 94% | 89% |
| Solo | 81% | 72% |
O desempenho superou o mesmo material de MXene usado sem o movimento magnético, que dependia apenas da adsorção passiva. Isso confirma que o movimento ativo é essencial para liberar as partículas presas no solo, onde os microplásticos ficam firmemente encurralados entre minerais e matéria orgânica.
O que falta para o uso real
Os resultados são animadores, mas os testes foram feitos apenas em laboratório. Serão necessários ensaios de campo para avaliar a técnica em condições reais, além de investigar riscos potenciais, como o vazamento de íons metálicos das nanopartículas de níquel e a possibilidade de recuperação magnética incompleta dos robôs, que poderiam gerar poluição secundária.
Os autores destacam, porém, que a plataforma representa uma estratégia versátil e sustentável de descontaminação ativa de poluentes em ecossistemas aquáticos e terrestres. A técnica se soma a outras frentes da ciência que buscam soluções para os microplásticos, um problema que afeta ecossistemas inteiros e a própria cadeia alimentar.
Os microplásticos são partículas de plástico com menos de 5 milímetros que se fragmentam de embalagens, roupas e produtos descartados. Eles já foram encontrados em alimentos, água potável e até no corpo humano, e o interesse científico pela remoção dessas partículas cresce a cada ano. O estudo reforça a tendência de usar robótica em escala microscópica para desafios ambientais, uma área que vem ganhando atenção, como mostram outros avanços da robótica autônoma em missões espaciais.
O estudo completo, intitulado “Magnetic MXene-based microrobots for soil microplastics removal”, foi publicado na revista npg Asia Materials e pode ser consultado na íntegra no site da editora. O projeto também foi divulgado pelo Phys.org. Acompanhe outras descobertas científicas na seção de notícias do Casa do Barreado.