マイクロプラスチックを掃除してくれる魚ロボット
image credit:Adapted from Nano Letters 2022
 マイクロプラスチックは、今や地球上のいたるところを汚染しており、人間を含む、あらゆる生き物に健康被害をもたらす恐れがある。

 とても小さな粒子の為、一度水路などの環境に入り込んでしまえば、取り除くことは難しい。だがその難題を小さなロボットが解決してくれそうだ。

 自己修復機能を持つ、魚形のやわらかいロボットは、レーザーを浴びると植物プランクトン並みの速さで泳ぎ、周囲にただようマイクロプラスチックを吸収してくれるという。
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貝が分泌する素材をソフトロボットに応用

 マイクロプラスチックは環境中に存在する微小なプラスチック粒子で、その大きさは5mm以下と微小だ。小さな隙間にも簡単に入り込んでしまう。海に流れ込んでしまえば、取り除くのはとても大変だ。

 そこで解決策の1つとして考案されたのが、柔軟な小型ソフトロボットに掃除をさせる方法だ。

 従来のソフトロボットは、水を媒体とするゲル状の「ヒドロゲル」や弾性を持った熱可逆性のある高分子「エラストマー」で作られるのが一般的だった。

 だが、こうした素材は水の中ですぐダメになってしまう。そこで注目されたのが貝類が外套膜(がいとうまく)から分泌する「真珠層」という素材だ。

 真珠層は貝殻の内側についている無機物と有機物の複合素材で、丈夫で柔軟さに優れる。特徴的なのがグラデーションのような構造だ。

 片面は炭酸カルシウムのミネラルポリマー複合体で占められているが、もう片面に近づくほどに絹タンパク質フィラーが増えてくる。

 四川大学のジャン・シンシン氏らは、この構造にインスピレーションを受けた。同じようなグラデーション構造を再現すれば、耐久性と屈曲性に優れたソフトロボット用素材が作れるとひらめいたのだ。
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Photo by Daniele Levis Pelusi on Unsplash

レーザー照射で泳ぎながらマイクロプラスチックを吸収

 ジャン氏らはまず、β-シクロデキストリン分子をスルホン酸化グラフェンに結合させ、複合ナノシートを作成。このナノシート溶液を、濃度を変えながらポリウレタン・ラテックス混合物に混ぜる。

 このように層ごとに組み立てることで、ナノ複合素材のグラデーション構造が完成した。これをもとに開発されたのが、全長15ミリの魚型ロボットだ。

 作り方もユニークなら、動き方もユニーク。尾ビレの部分に近赤外線レーザーを照射し、高速で明滅させるのだ。

 こうすると尾ビレがはためき前へ泳ぎ出す。最高速度は秒速2.67体分で、従来のソフトロボットを凌駕する速さだ。
Robot fish moves through water picking up microplastics

 このスピードは植物プランクトンの速度に匹敵するという。また周囲にあるポリエチレン製のマイクロプラスチックを繰り返し吸収してくれることも確認されている。

 万が一切れても自己修復が可能で、マイクロプラスチックの除去能力が失われることはないという。

 小さいながらも丈夫で、高速で泳げる魚型ソフトロボットなら、過酷な水環境に漂うマイクロプラスチックなどの汚染物質のモニタリングに利用できるだろうとのことだ。

 この研究は『Nano Letters』(2022年6月22日付)に掲載された。

References:Tiny fish-shaped robot 'swims' around picking up microplastics / written by hiroching / edited by / parumo
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コメント

1

1. 匿名処理班

  • 2022年06月29日 19:30
  • ID:NuYKNzfG0 #

それでこのサカナ型ロボットを食べた大きなサカナ達が死んじゃうわけだ。

2

2. 匿名処理班

  • 2022年06月29日 19:34
  • ID:115oNvJg0 #

日本だと水の浄化剤を撒きつつ底引き網(モデルね)で集める研究が民間で始まってる。
浄化剤はあのアジアとかで使ってる奴ね

3

3. 匿名処理班

  • 2022年06月29日 19:36
  • ID:P30P0WOr0 #

水中ルンバじゃ

4

4. 匿名処理班

  • 2022年06月29日 19:39
  • ID:HJlX7y.k0 #

黄色いアヒル仕様でも面白くていいかもな
しかも水の中にも泳ぐすごい奴は見ていてもいい

5

5. 匿名処理班

  • 2022年06月29日 20:07
  • ID:qVh3Ocz.0 #

これ自体がゴ…いやなんでもない

6

6. 匿名処理班

  • 2022年06月29日 20:14
  • ID:QiVny82d0 #

スマン!
 
動画見ても意味不明だった。

7

7. 匿名処理班

  • 2022年06月29日 20:24
  • ID:swpg.hR80 #

「マイクロプラスチックを繰り返し吸収」というのは吸着したあと結局離しているのでは?

8

8. 匿名処理班

  • 2022年06月29日 20:28
  • ID:ns501cgi0 #

魚、虫、鳥が飲み込むのに適した1.5cmのゴミを作ったという報告

9

9. 匿名処理班

  • 2022年06月29日 20:39
  • ID:CwqDw7bc0 #

魚な食われて壊れるパターン確定やん

10

10. 匿名処理班

  • 2022年06月29日 21:03
  • ID:v4hD..PE0 #

実用性ゼロ

いちいちレーザー照射しなきゃいかんとか何考えてんだろう?

11

11. 匿名処理班

  • 2022年06月29日 21:16
  • ID:fUmCUevi0 #

こんなので回収しててもキリがないと思ったが
モニタリングの為って話なら有りなのかな?
でもモニタリングならこんな開発しなくても出来るよね?

12

12. 匿名処理班

  • 2022年06月29日 21:24
  • ID:KShuHI5U0 #

サメとかシャチに駆逐される未来が見える

13

13. 匿名処理班

  • 2022年06月29日 23:21
  • ID:iC9.c4A80 #

で、この魚ロボット自体はどうやって回収するの?
回収方法はこれからかな?

14

14. アソコデラックス

  • 2022年06月30日 00:05
  • ID:X0cPoUT90 #

大発生源の自動車やタイヤ製造業者が泳がせるべきだわ。

15

15. 匿名処理班

  • 2022年06月30日 00:06
  • ID:X0cPoUT90 #

大きな発生源の自動車やタイヤ製造業者が作って、泳がせるべきだわ。

16

16. 匿名処理班

  • 2022年06月30日 02:26
  • ID:dRt6HMme0 #

「かわいそうなスイミー」
という最強の絵本2作のコラボ作品ができそう。

17

17. 匿名処理班

  • 2022年06月30日 04:41
  • ID:aimNto6N0 #

おもしろいけど、コレジャナイ感がw
皆さんの言っている通り、魚の形じゃないほうがいいのではないかな。
最終的には大きくなって海岸に流れ着けば回収が簡単そうだね。

18

18. 匿名処理班

  • 2022年06月30日 08:13
  • ID:SZKCYqu60 #

恐らく微小なものを認識しやすい大きさに変換することに意味があるのかなあと思う
他の生物に取り込まれたとして消化吸収されにくい素材になっていれば肉には影響が出ないことになるし、内臓から取り出せばいいだけになる

自然に放った後レーザーどうするのかはちょっとわからないけど

19

19. 匿名処理班

  • 2022年06月30日 09:27
  • ID:pAygguyi0 #

士郎正宗の世界観だと、第三次世界大戦で核が使用されまくり、各地に残る汚染を処理するために分子ロボットを散布した時代があるんだが、マイクロプラスチックを分解、処理するナノマシンを開発すると良いかもしれないな。まあそのナノマシンがまた別の問題を引き起こすかもしれないがw

20

20. 匿名処理班

  • 2022年06月30日 10:52
  • ID:b.6uQY8e0 #

美女のマーメイド型にして欲しい♡
でもインスマス型は嫌‥‥

21

21. 匿名処理班

  • 2022年06月30日 16:30
  • ID:gTcil.ha0 #

シャチに食われないよう
ザトウクジラサイズがいいな。
口が大きいから一気にこし獲れるし。

22

22. 匿名処理班

  • 2022年06月30日 22:34
  • ID:b.6uQY8e0 #

>>14
アータの名前が気になって、いい事言ってるのに情報が入って来ませんwww

23

23. 匿名処理班

  • 2022年06月30日 23:04
  • ID:q2lG3fZW0 #

そしてそれをお魚さんが食べるんですね?

24

24. 匿名処理班

  • 2022年06月30日 23:35
  • ID:Eo.MEKj30 #

んん?
体にマイクロプラスチックを付着させるだけ?
そのプラスチックはどうするの?誰が回収してどうやって処理するんだ?
そもそも誰がどうやって尾部にレーザーを当てるの?
海にレーザーを照射しまくるとでも?


25

25. 匿名処理班

  • 2022年07月03日 12:58
  • ID:N5ySp2VV0 #

自力で泳ぐことはできないか
魚型だと他の魚に食われちゃうよね
だけどこういうの開発できる知識や技術があるのはすごいなって思う

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