Selon certains experts, l'énergie nucléaire est très prometteuse pour répondre à la demande croissante d'énergie dans le monde sans générer de gaz à effet de serre. Mais les scientifiques doivent trouver un moyen d'éliminer les isotopes radioactifs, à la fois des eaux usées générées par les centrales nucléaires et de l'environnement en cas de déversement. Maintenant, chercheurs rapportant dans ACS Nano se sont développés minuscules, des robots automoteurs qui éliminent l'uranium radioactif des eaux usées simulées.

Le rejet accidentel de déchets radioactifs, comme ce qui s'est produit lors des catastrophes des centrales nucléaires de Tchernobyl et de Fukushima, constitue une menace importante pour l'environnement, les humains et la faune. Les scientifiques ont développé des matériaux pour capturer, séparé, retirer et récupérer l'uranium radioactif de l'eau, mais les matériaux ont des limites. L'une des approches récentes les plus prometteuses est l'utilisation de structures métallo-organiques (MOF) - des composés capables de piéger des substances spécifiques, dont l'uranium radioactif, au sein de leurs structures poreuses. Martin Pumera et ses collègues voulaient ajouter un micromoteur à un MOF en forme de tige appelé ZIF-8 pour voir s'il pouvait rapidement nettoyer les déchets radioactifs.

Pour fabriquer leurs microrobots automoteurs, les chercheurs ont conçu des tiges ZIF-8 avec des diamètres d'environ 1/15 de celui d'un cheveu humain. Les chercheurs ont ajouté des atomes de fer et des nanoparticules d'oxyde de fer pour stabiliser les structures et les rendre magnétiques, respectivement. Des nanoparticules catalytiques de platine placées à une extrémité de chaque tige convertissent le peroxyde d'hydrogène « carburant » dans l'eau en bulles d'oxygène, qui propulsait les microrobots à une vitesse d'environ 60 fois leur propre longueur par seconde. Dans les eaux usées radioactives simulées, les microrobots ont retiré 96 % de l'uranium en une heure. L'équipe a collecté les barres chargées d'uranium avec un aimant et a retiré l'uranium, permettant aux petits robots d'être recyclés. Les microrobots automoteurs pourraient un jour contribuer à la gestion et à la remédiation des déchets radioactifs, disent les chercheurs.