研究人员开发出一种由磁场驱动的微型机器人，并在实验室测试中从受污染的水和模拟土壤里清除了两种常见塑料的很大一部分。Phys.org于8月8日报道了这项由捷克研究团队牵头的工作，相关论文发表在经过同行评审的npj Asia Materials期刊上。该成果为提取难以分离的污染物提供了一条实验性路径，尤其适用于塑料碎片卡在土壤颗粒之间的情况。
研究团队使用微小的MXene颗粒制造机器人。MXene是一类由超薄层状结构组成的材料，具有较大的表面积，其表面化学性质有利于吸附塑料。科学家随后加入磁性镍纳米颗粒，使外部装置产生的旋转磁场能够带动颗粒旋转和翻滚，不再只依赖材料与污染物之间偶然发生的被动接触。
实验期间，大量微型机器人组成的群体在水中以及土壤内部充水的微小空隙里移动。它们与微塑料颗粒碰撞，并把这些颗粒吸附在自身表面。研究人员之后使用磁铁，把微型机器人连同其携带的塑料一起回收。受控试验主要检测聚苯乙烯和聚对苯二甲酸乙二醇酯，后者通常简称PET。
研究显示，大约一小时后，这套系统从水中清除了约94%的受测聚苯乙烯和89%的PET。在模拟土壤里，聚苯乙烯和PET的清除率分别约为81%和72%。运动中的颗粒表现优于没有磁力驱动的同种MXene材料，这说明主动穿行于样本之中能够增加材料与塑料接触的机会，从而提高收集效果。
这些结果具有现实意义，因为微塑料指尺寸小于五毫米的塑料碎片，它们能够长期存在于生态系统中，干扰土壤过程，并进入食物链。土壤是特别困难的工程环境，原因在于矿物和有机物会把塑料碎片困住。若一种材料能接受远程控制，穿过狭窄的潮湿通道，并在工作后由磁力回收，它未来或可补充现有的过滤和吸附方法。
论文作者同时提醒，这一方法目前仍是实验室演示，并非已经可以部署的清理服务。研究人员还需通过野外试验检验它在复杂天然土壤和水体中的表现，评估镍离子泄漏的潜在风险，并确保所有微型机器人都能被彻底回收。因此，这项研究建立了一个很有前景的平台，也给出了可量化的性能基准，但安全扩大规模、重复使用以及真实环境中的有效性仍是下一阶段必须回答的问题。
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