روبوتات تنظيف المياه

تعتبر مشكلة تلوث المياه من أكثر المشاكل الصحية استمرارية، وذلك بسبب انتشار مسببات التلوث، لكن هناك حل واحد يلوح بالأفق، وقد تمّثل بروبوتات صغيرة كروية قادرة على السباحة في المياه الملوثة والقضاء على الملوثات والبكتيريا، كشف العلماء النقاب عن روبوتات ميكروية (Microbots) وهي روبوتات تؤدي وظيفة واحدة ومحددة فقط كروية الشكل، قادرة على دفع نفسها ذاتياً في المياه وقتل البكتيريا التي تصادفها، الأمر الذي يعطينا طريقةً جديدةً وفعالةً لمعالجة مياه الشرب المنقولة للمنازل في حال تلوثها، وكما وضحت بينت التجارب أن هذه الروبوتات السابحة ضمن مياه تحوي بكتيريا من نوع مُعَين، قد تمكنت من قتل أكثر من 80% من هذه البكتيريا خلال 20 دقيقة.

كيف ساهمت روبوتات تنظيف المياه في تنظيف المياه؟

ونتيجة امتلاك هذه الروبوتات لطبيعة مغناطيسية، فإنه من السهل القيام بإمكانية سحبها من المياه كذلك لاحقاً، ويؤكد الباحثون أنه كلما زاد عدد الروبوتات المضافة كلما زادت فعالية عملية التنظيف، وعلى الرغم من كون نسبة 80% لفعالية التنظيف تبدو مثيرة للإعجاب، كما أثبت فريق من معهد ماكس بلانك للأنظمة الذكية في ألمانيا بأن هذه الطريقة الجديدة تبدو مثيرة للاهتمام، وذلك عند مقارنتها بالطرق التقليدية المعتمدة على إضافة مواد تنظيف كيميائية للمياه، والتي تبقى موجودة بعد الاستخدام وقد لا تكون ذات فعالية جيدة.

يمكن تنقية المياه المحملة بعناصر ثقيلة من الملوثات، مثل مياه الشرب، باستخدام المواد الكيماوية أو الفلاتر أو الأغشية أو حتى التيار الكهربي. أما الآن فيقول الباحثون إنهم ابتكروا ما قد يكون حلًّا أكثرَ توفيرًا وفاعلية: وهو أسطولاً من الروبوتات المجهرية المائية ذاتية الحركة، حيث يعادل حجمُ كلٍّ منها حجمَ عشر خلايا بكتيرية متراصة معًا، وهذه الروبوتات دقيقة للغاية، لدرجة أن محقنًا واحدًا يستطيع استيعاب مليار منها.

كما أنّ واحدة من أكثر المشكلات المتكررة والمؤثرة على البشر في جميع أنحاء العالم هي عدم القدرة على تأمين مصادر للمياه النقية، ولذلك لوجد الحاجة الدائمة والملحة لتطوير أساليب أكثر فعالية وقوة في تنظيف المياه وبأقل تكلفة، والتي يجب في نفس الوقت أن لا تؤثر سلباً على البيئة ولا تضر بصحة الإنسان.

الحاجة إلى روبوتات لتنقية المياه لتصبح صالحة للشرب:

ومع وجود ما يقارب 663 مليون شخصاً في العالم يعيشون في ظروف لا تتوفر فيها مياه نظيفة للشرب، فإن هذه الروبوتات ستكون تقنية فعالة للأماكن التي تعاني ندرة في الكهرباء، وكذلك انخفاضاً في الموارد المالية، وذلك على الرغم من أننا لا نعرف حتى الآن كم يلزمنا من الوقت كي نرى هذه الروبوتات تستخدم ضمن مجال العمل في العالم الحقيقي.

روبوتات جسيمات جانوس:

جزيئات جانوس: هي أنواع خاصة من الجسيمات النانوية والتي تملك سطوحها اثنين أو أكثر من الخصائص الفيزيائية المختلفة، حيث يعتمد إدخال الروبوتات الميكروية على هذه الروبوتات، والتي طُوِرت في الأعوام الماضية وذلك من قبل معهد ماكس بلانك، حيث تنقسم هذه الروبوتات الجديدة إلى قسمين:

القسم الأول:

وهو مصنوع من المغنيسيوم، حيث باستطاعته أن يقوم بإخراج فقاعات من الهيدروجين في داخل الماء، فهو يعمل بذلك كنظام دفع داخل الماء.

القسم الثاني:

فقد تم صنعه من طبقات مكونة من الحديد والذهب، والمتواجدة بشكل متتالي والمغطاة بواسطة جسيمات نانوية من الفضة، وتعمل كجزء يقضي على البكتيريا في هذه الآلة الصغيرة، حيث تلعب طبقات الذهب والحديد دور الفخ لاصطياد البكتيريا، وبينما تقوم جسيمات الفضة النانوية بالقضاء عليها.

وحتى لا ينتج عن هذه الروبوتات المعدنية أي من الأضرار أو السلبيات في هذه المياه بعد قيامهم بمهمتهم في التنظيف، حيث أن فريقاً دولياً من الباحثين قام في العام الماضي ببناء نانو بوتات (nanobots) من الجرافين، وكما يرى الباحثون هذه الروبوتات حلًّا سهلًا، يمكِّن الشركات الصغيرة من معالجة مياهها في موقعها بدلًا من نقلها إلى محطة معالجة، وبعد قيام الروبوتات بعملها، يمكن استخلاص العناصر الثقيلة على حدة، ممّا يعني قدرة الشركات على إعادة استخدام العناصر الثقيلة، وفي النهاية، إبعادها عن المسطحات المائية.

حيث أن هذه الروبوتات المعدنية باستطاعتها سحب الرصاص من مياه الصرف الصحي بسرعة وكفاءة عالية، حيث إن الجمع بين الأنظمة الفعالة (active systems)، والمواد النانوية (nanomaterials)، وذلك لتطوير محركات مكروية وأخرى نانوية، وبذلك يمكن أن يفتح آفاقاً جديدة للتطبيقات الطبية والتطبيقات البيئية.