Un equipo de investigadores checos desarrolló un sistema de partículas microscópicas que podría utilizarse para retirar microplásticos presentes en agua y suelo. Los dispositivos, fabricados a partir de materiales conocidos como MXene, mostraron resultados prometedores en experimentos de laboratorio.
La propuesta busca enfrentar uno de los problemas ambientales asociados a la contaminación por plástico: la presencia de partículas de menos de cinco milímetros que pueden acumularse en distintos ecosistemas.
Partículas diseñadas para atrapar plástico
Los investigadores aprovecharon las características de los MXene, materiales formados por capas extremadamente delgadas que cuentan con una superficie amplia. Estas propiedades favorecen la interacción con partículas plásticas y permiten que se adhieran a su superficie.
Para controlar el movimiento de las partículas, los científicos añadieron una capa muy fina de níquel. De esta manera, los materiales pueden responder a campos magnéticos externos y ser desplazados de forma controlada.
Los experimentos fueron reportados en la revista científica NPG Asia Materials. En las pruebas realizadas en agua, el sistema consiguió retirar aproximadamente el 94 % de las partículas de poliestireno y el 89 % de las partículas de PET después de una hora.
En muestras de suelo, los resultados fueron menores, aunque igualmente relevantes: se alcanzó una eliminación cercana al 81 % del poliestireno y al 72 % del PET.
Los investigadores observaron que el uso de campos magnéticos permitió mejorar el desempeño obtenido únicamente con MXene, facilitando tanto el desplazamiento de las partículas como el proceso de separación.
Una alternativa todavía en etapa experimental
A pesar de los resultados obtenidos, la tecnología todavía no está preparada para utilizarse de manera generalizada en ríos, lagos, mares o terrenos contaminados. Los experimentos se realizaron bajo condiciones controladas de laboratorio y será necesario comprobar cómo funciona el sistema en ambientes naturales.
Uno de los principales desafíos consiste en evitar que los materiales utilizados para fabricar los microrrobots introduzcan nuevos contaminantes en los ecosistemas. En particular, los investigadores consideran necesario estudiar el posible desprendimiento de iones metálicos.
Otro reto será recuperar completamente las partículas después de que hayan cumplido su función. Si los microrrobots permanecieran en el ambiente, podrían convertirse ellos mismos en una fuente adicional de contaminación.
El problema de los microplásticos
Los microplásticos pueden encontrarse tanto en ambientes acuáticos como terrestres y tienen múltiples fuentes de origen. Debido a su reducido tamaño, pueden desplazarse fácilmente por diferentes ecosistemas y entrar en contacto con organismos vivos.
Su presencia ha generado preocupación científica por sus posibles efectos sobre los ecosistemas y por su incorporación a las cadenas alimentarias.
El nuevo sistema representa, por ahora, una prueba experimental de concepto. Los resultados obtenidos en laboratorio muestran que los materiales magnéticos basados en MXene podrían convertirse en una herramienta para la eliminación de determinadas partículas plásticas, aunque todavía hacen falta investigaciones adicionales para determinar su seguridad, eficiencia y viabilidad a gran escala.
El desarrollo de métodos capaces de retirar microplásticos sin generar nuevos impactos ambientales continúa siendo uno de los principales retos tecnológicos relacionados con la contaminación por plástico.