หุ่นยนต์ตรวจคุณภาพน้ำ ย่อยสลายเป็นอาหารปลา ลดขยะอิเล็กทรอนิกส์ในน้ำ

หุ่นยนต์ย่อยสลายได้ทางชีวภาพ ทางเลือกที่ปลอดภัย และมีคุณค่าทางโภชนาการให้กับปลา ใช้แทนอุปกรณ์ตรวจสอบสิ่งแวดล้อมแบบเดิม

นักวิทยาศาสตร์ชาวสวิตเซอร์แลนด์ได้ก้าวไปอีกขั้นด้วยการพัฒนาหุ่นยนต์สายลับตัวเล็ก ๆ ที่สามารถย่อยสลายได้ทางชีวภาพ หรือสามารถให้ปลากินได้ เมื่อปล่อยหุ่นยนต์ลงสู่แหล่งน้ำโดยไม่คิดนำกลับขึ้นมา โดยบทความเกี่ยวกับการศึกษานี้ได้รับการตีพิมพ์ในวารสาร Nature Communications

อุปกรณ์ตรวจสอบแบบดั้งเดิมมักทำจากอิเล็กทรอนิกส์ หรือพอลิเมอร์ โดยเมื่อไม่ใช้งานแล้วไม่สามารถย่อยสลายได้และสร้างขยะเป็นจำนวนมาก นักวิทยาศาสตร์จึงพัฒนาหุ่นยนต์ใต้น้ำรุ่นใหม่ที่รูปร่างเหมือนเรือยนต์ มีความยาวประมาณ 5 เซนติเมตร และมีน้ำหนักเฉลี่ย 1.43 กรัม

ตัวเรือทำมาจากเม็ดอาหารปลาที่ถูกบดให้เป็นผง ผสมกับสารยึดเกาะไบโอพอลิเมอร์เทลงในแม่พิมพ์รูปเรือ จากนั้นจึงทำให้แห้งด้วยการแช่แข็ง ตรงกลางของตัวหุ่นยนต์จะมีห้องบรรจุผงผสมกรดซิตริกและโซเดียมไบคาร์บอเนตที่ไม่เป็นพิษ และห้องดังกล่าวจะถูกปิดผนึกด้วยปลั๊กเจลที่ด้านล่างของตัวเครื่อง และเชื่อมต่อกับแหล่งเก็บไมโครฟลูอิดิกส์ที่บรรจุโพรพิลีนไกลคอล ซึ่งประกอบเป็นชั้นบนสุดของตัวหุ่นยนต์

เมื่อวางหุ่นยนต์อยู่บนผิวน้ำแล้ว น้ำจะค่อย ๆ ไหลผ่านปลั๊กกึ่งซึมผ่านได้ เมื่อน้ำผสมกับผงในห้อง จะเกิดปฏิกิริยาเคมีขึ้นและผลิตก๊าซ CO2 ก๊าซจะขยายตัวเข้าไปในอ่างเก็บน้ำ และดันไกลคอล (glycol) ออกจากรูที่ปลายด้านหลังของหุ่นยนต์ การที่ไกลคอลถูกขับออกมาจะลดแรงตึงผิวของน้ำโดยรอบ ทำให้หุ่นยนต์เคลื่อนที่ไปข้างหน้า

หุ่นยนต์จะถูกวางไว้บนผิวน้ำในบ่อ ทะเลสาบ หรือแหล่งน้ำอื่น ๆ เมื่อหุ่นยนต์เคลื่อนที่ไปมาบนพื้นผิวน้ำ เซนเซอร์บนหุ่นยนต์จะรวบรวมข้อมูล เช่น อุณหภูมิของน้ำ ค่า pH และระดับมลพิษ ข้อมูลดังกล่าวสามารถส่งผ่านระบบไร้สาย หรือรับข้อมูลจากหุ่นยนต์บางตัวที่สามารถดึงข้อมูลได้ หลังจากใช้งานลำเรือจะเปียกและนิ่มจนเริ่มจม กลายเป็นอาหารปลาหรือสัตว์น้ำอื่น ๆ และแม้ว่าไม่มีสัตว์น้ำตัวไหนกินหุ่นยนต์เข้าไป ตัวอุปกรณ์ก็สามารถย่อยสลายได้เองตามธรรมชาติ

เรียบเรียงโดย ขนิษฐา จันทร์ทร

ที่มาข้อมูล: newatlas, epfl, marinetechnologynews
ที่มาภาพ: epfl
“รอบรู้ ดูกระแส ก้าวทันโลก” ไปกับ Thai PBS Sci & Tech