根據一些專家的說法,核能在不產生溫室氣體的情況下滿足世界日益增長的能源需求方面有著巨大的希望。但是,科學家們需要找到一種方法來去除核電站產生的廢水和環境中的放射性同位素,以防止泄漏。
現在,研究人員在acs nano上發表報告稱,他們已經開發出了小型的自驅動機器人,可以從模擬廢水中去除放射性鈾。
切爾諾貝利和福島核電站的災難,導致放射性廢物的意外泄漏,對環境、人類和野生動物構成了巨大的威脅。科學家已經開發出從水中捕獲、分離、移除和回收放射性鈾的材料,但這些材料有局限性。最近,一項最有效的方法之一是使用金屬有機框架(mofs),這種化合物可以在其多孔結構中捕獲特定物質,包括放射性鈾。馬丁·普梅拉和他的同事們想在一種叫做zif-8的棒形mof上添加一個微電機,看看它是否能快速清理放射性廢物。
為了制造他們的自行式微型機器人,研究人員設計了直徑約為人類頭發絲1/15的zif-8燃料棒。研究人員分別添加了鐵原子和氧化鐵納米顆粒來穩定結構并使其具有磁性。將催化鉑納米顆粒置于每根棒的一端,將水中的過氧化氫“燃料”轉化為氣泡,從而以大約每秒60倍自身長度的速度推動微型機器人。
在模擬的放射性廢水中,微型機器人在一小時內清除了96%的鈾。研究小組用磁鐵收集了裝有鈾的燃料棒,并將鈾剝離,從而使這些微型機器人得以回收利用。研究人員說,這種自行推進的微型機器人有朝一日可能有助于放射性廢物的管理和修復。
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