بنا به گفته برخی از متخصصان، انرژی هستهای نویدبخش برآورده کردن نیازهای فزاینده انرژی جهان، بدون تولید گازهای گلخانهای است. اما دانشمندان باید در صورت بروز نشت، برای حذف ایزوتوپهای رادیواکتیو، چه از فاضلاب حاصل از نیروگاههای هستهای و چه از محیطزیست راهی پیدا کنند. به گزارش ACS Nano درحال حاضر، پژوهشگران روباتهای کوچک و خودرانی ایجاد کردهاند که اورانیوم رادیواکتیو را از فاضلاب شبیهسازی شده حذف میکند.
انتشار تصادفی زبالههای رادیواکتیو، مانند آنچه در فجایع نیروگاه هستهای چرنوبیل و فوکوشیما رخ داد، تهدیدی بزرگ برای محیط زیست، انسانها و حیات وحش به شمار میرود. دانشمندان برای جذب، جداسازی، حذف و بازیابی اورانیوم رادیواکتیو از آب، موادی را تهیه کردهاند، اما این مواد محدودیتهایی دارند. یکی از امیدوارکنندهترین روشها، استفاده از چارچوبهای فلزی آلی (MOFs) است؛ ترکیباتی که میتوانند مواد خاص، از جمله اورانیوم رادیواکتیو را درون ساختارهای متخلخل خود به دام بیاندازند. دکتر امیرمسعود پوررحیمی و همکارانش میخواستند یک میکروموتور را به یک MOF میله شکل بنام ZIF-8 اضافه کنند تا ببینند آیا میتواند به سرعت زبالههای رادیواکتیو را تمیز کند یا خیر.
آنها برای ساخت روباتهای کوچک و خودران خود میلههای ZIF-8 را با قطر حدود 1/15موی انسان طراحی کردند. پژوهشگران اتمهای آهن و نانوذرات اکسید آهن را به ترتیب برای تثبیت ساختار و ایجاد خاصیت مغناطیسی اضافه کردند. نانوذرات کاتالیستی پلاتین که در یک انتهای هر میله قرار گرفتهاست، هیدروژن پراکساید "سوخت" را در آب به حبابهای اکسیژن تبدیل میکند که میکرورباتها را با سرعتی حدود ۶۰ برابر طول خود در ثانیه هدایت میکند. در فاضلاب رادیواکتیو شبیهسازی شده، میکرورباتها در یک ساعت ۹۶ درصد اورانیوم را پاک کردند. این تیم میلههای حاوی اورانیوم را با آهنربا جمعآوری کرده و اورانیوم را از آن بیرون آوردند و با این کار امکان بازیافت را برای روباتهای کوچک فراهم نمودند. پژوهشگران میگویند میکرورباتهای خودران میتوانند روزی در مدیریت و پاکسازی محیط زیست از ضایعات رادیواکتیو کمک کنند.