Estos peces robot han sido creados para recoger microplásticos

Las organizaciones y miles de científicos ya lo han advertido cientos de veces: los microplásticos son un grave problema medioambiental y cada vez es más preocupante. Estas partículas de polímeros sintéticos se crean al degradarse el plástico que acaba como desperdicio en el mar o pueden tener fuentes mucho más cercanas como las lavadoras y secadoras donde se lavan tejidos sintéticos. Los microplásticos son difíciles de atrapar y de degradar y, por tanto, escapan de filtros y depuradoras y acaban como vertidos en el mar. Aunque estos fragmentos sean pequeños, sus números son gigantescos: los estudios estiman que pueden estar vertiéndose entre 8 y 14 millones de toneladas por año al mar. Esto no supondría tanto problema si quedasen ahí, inertes, porque la deriva continental se encargaría de acabar enterrándolos y convertirlos en otro estrato más. Desafortunadamente, la realidad es mucho más preocupante, porque muchos de estos plásticos flotan y se mezclan con la vida marina.

Microplásticos hasta en la sopa

Debido a su pequeño tamaño, estas fibras o pequeños trozos son devorados por los peces, insectos u otros animales, lo que supone su entrada en la cadena trófica. A partir de aquí ya conocemos la historia; el pez grande se come al pequeño y los plásticos que llevaban dentro se van acumulando hasta que llegan al final de la cadena, es decir, a los seres humanos o a otros superdepredadores. Es un hecho que el consumo de estos polímeros deriva en consecuencias para la salud de los organismos, y todavía estamos comenzando a vislumbrar su gravedad y magnitud. Por ello se han de preparar planes para conseguir limpiar el medioambiente de microplásticos.

Un grupo de científicos de la Universidad de Sichuan liderados por Xinxing Zhang ha tenido la idea de utilizar pequeños robots en forma de pez que son capaces de recoger los microplásticos el agua de su entorno gracias al material del que está hecho su cuerpo. Para crearlo, los investigadores se han inspirado en la madreperla o nácar, un material precioso que se encuentra en el interior del caparazón de muchos moluscos y que forma las codiciadas perlas. El nácar está formado por placas de un tipo de carbonato cálcico llamado aragonita que se dispone en capas paralelas separadas por biopolímeros elásticos. Se puede imaginar como si se tratase de una lasaña, donde las capas de pasta serían la aragonita y estarían separadas por el biopolímero, lo que le confiere al nácar sus propiedades ópticas, de dureza, y de consistencia.

Creando un pez robot

Siguiendo con la idea de las capas que se forman en el nácar, los investigadores utilizaron un compuesto denominado β-ciclodextrina en conjunto con grafeno sulfonado y lo expusieron a diferentes concentraciones de mezclas de látex de poliuretano. Este método de ensamblaje por capas crea un gradiente de concentración del nanocompuesto que permite que la estructura sea flexible, dura y tenga cierta carga, lo que atrae microplásticos. Tras crear una pieza del material de 1,5 centímetros de longitud, el equipo del Dr. Zhang le dio forma de pez, y así consiguieron un pequeño robot del tamaño de una uña y muy delgado, que podía meterse por grietas y lugares estrechos.

Para controlar su movimiento han de encender y apagar rápidamente un láser de luz infrarroja que enfoque en la cola del pez. Este láser calienta la cola y provoca la agitación del material, que impulsa al robot hacia adelante. Así han conseguido una de las mayores velocidades vistas en este tipo de robots; aproximadamente 2,5 veces su cuerpo por segundo, una ratio similar a la que consiguen los organismos vivos como el fitoplancton.

No es una solución

Ahora bien, este pequeño robot no va a ser la panacea para mejorar la calidad de agua, porque si bien los microplásticos se quedan pegados, su pequeño tamaño le impide recoger grandes cantidades. Por ello los investigadores planean utilizarlo más bien como un sensor para las zonas de difícil acceso, lo que ayudaría a monitorear la presencia de microplásticos y otros contaminantes en entornos acuáticos difíciles.

La mejor alternativa que tenemos en la actualidad para evitar que estos microplásticos vayan esparciéndose y contaminando es conseguir que nunca lleguen a los ríos ni al mar. Las acciones individuales como la aplicación de las “3 erres” (reducir, reutilizar y reciclar) cuentan, pero mientras se siga creando plástico es prácticamente imposible evitar que una gran cantidad de este acabe degradándose y engrose el problema. Por ello cada vez se utiliza menos en muchas situaciones donde no es estrictamente necesario y la tendencia es a sustituirlo por otros materiales más sostenibles.

QUE NO TE LA CUELEN

• Se estima que la producción anual de plásticos supera las 350 millones de toneladas, de las cuales más del 10% acaban como residuo incontrolado y, como hemos dicho al principio del artículo entre 8 y 14 millones de toneladas por año acaban en el mar. Además, los expediciones y los análisis de aguas han encontrado plásticos hasta en la fosa de las Marianas, el lugar más profundo del océano.

REFERENCIAS (MLA)

• Wang, Yuyan et al. “Robust, Healable, Self-Locomotive Integrated Robots Enabled By Noncovalent Assembled Gradient Nanostructure”. Nano Letters, 2022. American Chemical Society (ACS), https://doi.org/10.1021/acs.nanolett.2c01375.