Les petits morceaux de plastique sont partout, s'étendant des environnements urbains à la nature sauvage vierge. Livrés à eux-mêmes, cela peut prendre des centaines d'années pour qu'ils se dégradent complètement. Les catalyseurs activés par la lumière du soleil pourraient accélérer le processus, mais faire interagir ces composés avec les microplastiques est difficile. Dans une étude de validation de principe, chercheurs rapportant dans Matériaux et interfaces appliqués ACS développé des microrobots automoteurs capables de nager, attacher aux plastiques et les décomposer.

Alors que les produits en plastique sont omniprésents à l'intérieur, les déchets plastiques et les morceaux cassés jonchent maintenant l'extérieur, trop. Les plus petits d'entre eux, les microplastiques de moins de 5 mm, sont difficiles à ramasser et à enlever. En outre, ils peuvent adsorber les métaux lourds et les polluants, potentiellement dangereux pour les humains ou les animaux en cas de consommation accidentelle. Donc, des chercheurs précédents ont proposé un moyen à faible consommation d'énergie de se débarrasser des plastiques dans l'environnement en utilisant des catalyseurs qui utilisent la lumière du soleil pour produire des composés hautement réactifs qui décomposent ces types de polymères. Cependant, la mise en contact des catalyseurs et des minuscules pièces en plastique est difficile et nécessite généralement des prétraitements ou des agitateurs mécaniques encombrants, qui ne sont pas facilement évolutifs. Martin Pumera et ses collègues voulaient créer un catalyseur propulsé par la lumière du soleil qui se déplace vers et s'accroche aux microparticules et les démantèle.

Pour transformer un matériau catalytique en microrobots actionnés par la lumière, les chercheurs ont fabriqué des particules en forme d'étoile de vanadate de bismuth, puis ont recouvert uniformément les structures de 4 à 8 µm de large avec de l'oxyde de fer magnétique. Les microrobots pourraient nager dans un labyrinthe de canaux et interagir avec des morceaux de microplastique sur toute leur longueur. Les chercheurs ont découvert que sous la lumière visible, les microrobots se sont fortement concentrés sur quatre types courants de plastiques. L'équipe a ensuite illuminé des morceaux des quatre plastiques recouverts du catalyseur du microrobot pendant sept jours dans une solution diluée de peroxyde d'hydrogène. Ils ont observé que le plastique perdait 3% de son poids et que la texture de surface pour tous les types passait de lisse à piquée, et de petites molécules et composants des plastiques ont été trouvés dans la solution restante. Les chercheurs affirment que les catalyseurs de microrobots automoteurs ouvrent la voie à des systèmes capables de capturer et de dégrader les microplastiques dans des endroits difficiles d'accès.