وصمم الفريق جسيمات كروية "مزدوجة الوجه" لأداء هذه المهمة. أحد جوانب الروبوتات مصنوع من المغنيسيوم، الذي عند ملامسته للماء يخلق فقاعات تمكن البكتيريا الروبوتية من التحرك. أما الجانب الآخر من الروبوت فهو مصنوع من طبقات متناوبة من الحديد والذهب تعلوها جزيئات من الفضة. تلتصق البكتيريا بالذهب ويتم التخلص منها بواسطة الفضة. تم تصميم المكواة لسحبها للخارج في نهاية عملها باستخدام المغناطيس
يعد نقص المياه النظيفة في العديد من المناطق حول العالم مشكلة صحية عامة مستمرة. وفي يوم من الأيام، يمكن للروبوتات الصغيرة أن تساعد في معالجة هذه المشكلة عن طريق تنظيف المياه الملوثة من البكتيريا المسببة للأمراض. أفاد علماء من معهد ماكس بلانك للأنظمة الذكية في ألمانيا عن تطور جديد نحو هذا الهدف في مجلة ACS Applied Materials & Interfaces.
طورت البكتيريا المسببة للأمراض مقاومة للمطهرات والمضادات الحيوية التي يستخدمها البشر. يمكن أن تسبب مياه الشرب الملوثة بالبكتيريا المسببة للأمراض أمراضًا خطيرة، والتي يمكن أن تهدد الحياة في المناطق ذات الخدمات الطبية المتفرقة إذا لم يتم علاجها بشكل مناسب. يمكن تطهير المياه بالكلور أو المطهرات الأخرى، ولكن هناك بعض البكتيريا والكائنات الحية الدقيقة المقاومة للغاية والتي يصعب إزالتها. يمكن أن تساعد معالجة المياه بمزيج من المطهرات، لكنها تبقى في الماء، وقد تكون منتجاتها الثانوية ضارة بصحة الإنسان.
ولمواجهة التحدي المتمثل في تنقية المياه الملوثة ببكتيريا الإشريكية القولونية، ابتكر فريق البحث ما أسموه "الروبوتات الدقيقة من نوع جانوس" لجمع وقتل بكتيريا الإشريكية القولونية أثناء السباحة في المياه الملوثة.
"يانوس" هو إله من الأساطير الرومانية يرتبط بالزمن والبدايات والنهايات. يتم تصوير يانوس دائمًا على أنه ذو وجهين. هذا التعريف الأصلي لكونك "ذو وجهين" يصف بدقة البكتيريا الروبوتية. سطحه مستدير وينقسم إلى قسمين، كل نصف مصنوع من أجزاء مختلفة للسماح للروبوت بأداء أدواره المختلفة.
وصمم الفريق جسيمات كروية "مزدوجة الوجه" لأداء هذه المهمة. أحد جوانب الروبوتات مصنوع من المغنيسيوم، الذي عند ملامسته للماء يخلق فقاعات تمكن البكتيريا الروبوتية من التحرك. أما الجانب الآخر من الروبوت فهو مصنوع من طبقات متناوبة من الحديد والذهب تعلوها جزيئات من الفضة. تلتصق البكتيريا بالذهب ويتم التخلص منها بواسطة الفضة. وأظهرت الاختبارات المعملية أن الجسيمات التي يمكن أن تتحرك في الماء لمدة 15 إلى 20 دقيقة تلتقط أكثر من 80 بالمائة من بكتيريا الإشريكية القولونية التي تم إدخالها إلى الماء بتركيزات عالية. وبعد ذلك، وبفضل الخصائص المغناطيسية للحديد، تقوم الروبوتات باستخراج البكتيريا من الماء دون ترك أي نفايات ضارة.
تعليقات 6
إلى أبي - (الذي كتب أولاً والذي قدم أغشية من فضة).
فلاتر المياه التي تحتوي على الفضة موجودة في أجهزة تنقية المياه المنزلية منذ سنوات عديدة.
وفي جهاز تنقية المياه هذا، وفي نفس العمود الذي يقوم بتنقية المياه، توجد أيضًا حبيبات تحتوي على الفضة التي تمنع نمو البكتيريا.
هناك طرق عديدة لتنقية المياه - التطهير الأكثر شيوعاً هو بالهالوجينات التي تتبخر بعد عملية التطهير، مثل الكلور والبروم واليود... وهناك أيضاً استخدام مصابيح الأشعة فوق البنفسجية، وكذلك غاز الأوزون، والمرشحات التي تحتوي على الفضة. ليس من الواضح من المقالة ما هي ميزة البراءة الجديدة على البراءات الحالية.
عن أي فريق؟
بالأمس، وبالصدفة، بثت قناة ناشيونال جيوغرافيك سيناريو مروعًا مستقبليًا حول الروبوتات النانوية القادرة على هضم أي مادة عضوية والتكاثر بمفردها.
كان الهدف من هذه الروبوتات النانوية تنقية المياه وتم إطلاقها من قبل موظف محبط في الشركة التي طورتها، مما تسبب في كارثة مروعة عندما بدأت في هضم البشر أيضًا...
عندما تفكر في العملية والاستثمار فيها: روبوتات النانو، منشأة مغلقة، مغناطيس قوي
لتجميع الروبوتات ونوعية المياه التي سيتم الحصول عليها في النهاية (قد تكون المياه خالية من البكتيريا)
مسببات الأمراض وليس من الملوثات الأخرى)، يبدو لي أنه من الأفضل تحلية المياه.
البكتيريا الروبوتية هي اسم منمق إلى حد ما لشيء ليس روبوتًا، وبالتأكيد ليس بكتيريا. على الأكثر يمكنك تسميتها "الجسيمات النانوية المعقدة".
ومن المعروف أن الفضة تقتل الجراثيم. ولذلك قد يكون من الأفضل تصفية المياه من خلال أغشية مصنوعة من الفضة؟