Peces robot capaces de limpiar el plástico de los fondos marinos

Peces robot limpian plástico del fondo Marino

Todos conocemos la sopa de plásticos, las playas contaminadas y las tortugas con bolsas de plástico en el estómago, pero lo que no todo el mundo sabe es que también hay mucho plástico en el fondo marino, entre los corales y bajo las rocas. Se han desarrollado pequeños robots para limpiar esto.

Es muy difícil atrapar estas diminutas partículas de plástico, ya que anidan en todos los rincones del fondo de los mares, ríos y puertos. Por ello, investigadores chinos han desarrollado un robot de pesca activado por la luz que nada y recoge los microplásticos y se los lleva consigo, escriben los científicos en la revista científica Nano Letters de ACS.

Madre de la perla

La característica única de los robots, que parecen peces, está el material utilizado. Anteriormente, se empleaban hidrogeles y elastómeros, pero estos se dañan fácilmente en los fondos marinos agitados. Un material mejor sería el nácar, escriben los investigadores. Es fuerte y flexible y se encuentra en el interior de las conchas. El nácar está formado por varias capas de carbonato de calcio con una capa de proteínas sedosas entre ellas. Esta estructura hace que el material sea fuerte y resistente.

Inspirados por esto, el investigador Xinxing Zhang y sus colegas quisieron desarrollar una estructura similar para los robots peces flexibles, que fuera a la vez duradera y flexible. Los investigadores combinaron moléculas de β-ciclodextrina y grafeno sulfonado, lo que dio lugar a capas muy resistentes y finas. Se alternaron con capas de una mezcla de poliuretano (PU) y látex. Al igual que la madreperla, el material del robot pez se construyó capa a capa. El robot mide 15 milímetros. El rápido encendido y apagado de un láser infrarrojo cerca de la cola del pez hace que este se mueva y propulse al robot.

Tan rápido como el fitoplancton

El robot puede moverse a 2,67 longitudes de cuerpo por segundo. Esto es mucho más rápido que los robots de peces existentes y casi tan rápido como el fitoplancton. Los investigadores demostraron que el robot pez nadador adsorbió microplásticos varias veces y fue capaz de llevarlos a otro lugar, donde fueron limpiados. Además, el material se autocura cuando se daña. Según los investigadores, la durabilidad y la velocidad del robot pez lo hacen idóneo para vigilar el fondo marino y llevarse los plásticos que encuentre, especialmente en las duras condiciones del mar.

Queda por ver si realmente es una solución para el plástico del fondo marino. El profesor Bart De Schutter, de la Universidad Técnica de Delft, explica que la escalabilidad será difícil. "Se necesitan muchos robots para poder limpiar realmente muchos microplásticos".

Proyecto SeaClear

Él mismo está trabajando con un equipo que incluye a la TU Delft en otro método para recoger plástico del fondo marino de forma totalmente autónoma. El proyecto chino podría ser "un buen complemento", según De Schutter. Su proyecto SeaClear se centra en los trozos de plástico más grandes. "Intentamos limpiarlo incluso antes de que se deshaga en microplásticos", dice.

El proyecto consta de una nave nodriza y dos robots submarinos. Uno de ellos es un robot de reconocimiento que escanea el fondo marino en busca de plásticos y el otro limpia los residuos, como botellas y latas. Un dron busca plásticos desde el aire, siempre que el agua sea lo suficientemente clara. A continuación, el robot submarino limpia el plástico que detecta. "El robot submarino tiene pinzas con una estructura de rejilla, de modo que el plástico queda retenido, pero los peces y otros animales marinos pueden salir nadando", explica De Schutter.

Aguas turbulentas

El robot lleva el plástico a un contenedor que también está en el fondo y envía señales para que el robot lo encuentre. "Ya se ha hecho una prueba en Dubrovnik, donde el agua es muy clara y por eso el dron pudo detectar mucho plástico desde el aire", dice el profesor. "Además, el sistema se ha probado recientemente en Hamburgo, donde el agua es realmente muy turbia. A causa del barro, la visibilidad era a veces de unos pocos centímetros como máximo. El sonar debía ayudar a detectar el plástico, pero el sistema resultó ser especialmente adecuado para los metales en este tipo de agua", explica. "Por eso ahora buscamos una solución para limpiar también el plástico en las aguas turbias. Se está considerando una combinación de métodos". El equipo de SeaClear también llevó a cabo otras investigaciones en Hamburgo sobre la medida en que el robot submarino fue capaz de encontrar el contenedor para colocar el plástico.

Zonas turísticas

El proyecto SeaClear es prácticamente único. Hay otro proyecto que limpia la basura realmente grande, pero que requiere la intervención humana, y ahora están los robots de pesca chinos, que se centran en los microplásticos. "Con el tiempo, el sistema debería alquilarse a zonas turísticas y puertos, para que puedan volver a limpiarse", dice De Schutter, que explica que las últimas pruebas atrajeron mucha atención de los medios de comunicación y otras partes interesadas. "Habrá otra prueba en Marsella y luego manifestaciones en Hamburgo y Dubrovnik". Y entonces los robots submarinos podrán ponerse a trabajar de verdad.

¿Cuánto plástico hay en el mar?

Las estimaciones de la cantidad de plástico en el mar varían. National Geographic escribe que los residuos de plástico que acaban en los océanos del mundo cada año se habrán triplicado hasta alcanzar los 29 millones de toneladas en 2040. En 2015, habría unos 150 millones de toneladas de plástico en el agua del mar. Esta cifra aumentaría a 600 millones de toneladas en 2040. Solo en los océanos hay entre 26 y 66 millones de toneladas de plástico. El 94% está en la parte inferior. El Fondo Mundial para la Naturaleza afirma que en el mar acaba una cantidad de plástico que podría llenar once piscinas.
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