Быстро перемещаясь сквозь водную толщу, нанодвигатели удаляют молекулы углекислого газа на своем пути.
Проблема изменения климата сказывается на состоянии «здоровья» Мирового океана. Пытаясь решить вопрос загрязнения водных массивов углекислым газом, наноинженеры Калифорнийского университета в Сан-Диего разработали микроскопические движки, которые способны автономно передвигаться через толщу воды, удаляя СО2 и превращая его в экологически неагрессивные вещества.
Нано машины размером меньше толщины человеческого волоса имеют полимерную поверхность. Она насыщена ферментами карбоангидразы, которые увеличивают скорость протекания реакции между углекислым газом и водой с образованием двууглекислой соли. Добавленный в водный раствор хлористый кальций преобразует двууглекислую соль в карбонат кальция или, попросту, мел. Непрерывное передвижение микромоторов в толще воды делает процесс смешивания более эффективным.
Исследователи сообщают о том, что в лабораторных условиях всего за 5 минут микромоторы справились с 90% объема углекислого газа, содержащегося в растворе деионизированной воды. Подобные результаты наблюдались и при проведении исследований с морской водой, где крошечные машины переработали 88% СО2. После окончания работ микромоторы можно вынуть из водного раствора и повторно использовать для поглощения диоксида углерода уже в другом месте.
Исследователи утверждают, что использование перекиси в качестве топлива для наномашин — далеко не идеальное решение. Необходимость добавления пероксида водорода, а также дороговизна самих микромоторов из-за использования в них платины, побудили наноинженеров рассмотреть возможность разработки углеродособирающих микромашин, использующих в качестве топлива воду.
«Если микромашины смогут использовать окружающую водную среду в качестве топлива, то их применение станет более масштабным, экологически безопасным и экономичным. В будущем мы сможем использовать такие микромоторы для систем очистки воды, подобно установкам декарбонизации воды», – говорит Кевин Кауфман, участник исследовательской группы, возглавляемой профессором наноинженерии Джозефом Ваном.
