Robot Mikro Pembersih Limbah Radioaktif

Abstrak: Menurut beberapa ahli, tenaga nuklir memegang janji besar untuk memenuhi permintaan energi dunia yang terus bertambah tanpa menghasilkan gas rumah kaca. Tetapi para ilmuwan perlu menemukan cara untuk menghilangkan isotop radioaktif, baik dari air limbah yang dihasilkan oleh pembangkit listrik tenaga nuklir maupun dari lingkungan jika terjadi spill. Baru-baru ini, para peneliti yang melaporkan hasil penelitian dan inovasi di ACS Nano, bahwa mereka telah berhasil mengembangkan robot mikro mandiri yang mampu menghilangkan uranium radioaktif dari air limbah yang telah disimulasikan.

Pelepasan limbah radioaktif yang tidak disengaja, seperti apa yang terjadi dalam bencana pembangkit nuklir Chernobyl dan Fukushima, menimbulkan ancaman besar bagi lingkungan, manusia dan satwa liar. Para ilmuwan telah mengembangkan suatu material untuk menangkap, memisahkan, menghilangkan dan memulihkan uranium radioaktif dari air, tetapi material tersebut memiliki keterbatasan. Salah satu pendekatan terbaru yang paling menjanjikan adalah dengan menggunakan kerangka logam-organik (metal-organic framework (MOF)) sebuah senyawa yang dapat menjebak zat-zat tertentu, termasuk uranium radioaktif, melalui struktur pori yang dimilikinya. Martin Pumera dan rekannya ingin menambahkan mikromotor ke dalam MOF berbentuk batang yang disebut ZIF-8 untuk melihat apakah ia dapat dengan cepat membersihkan limbah radioaktif.

Baca juga berita: Menerangi Jalan Menuju Energi Terbarukan Berbasis Tenaga Surya

Untuk membuat robot mikro self-propelled mereka, para peneliti mendesain batang ZIF-8 dengan diameter sekitar 1/15 dari rambut manusia. Para peneliti kemudian menambahkan atom besi atau nanopartikel besi oksida untuk menstabilkan struktur dan membuatnya menjadi magnet. Nanopartikel platinum katalitik diletakkan pada salah satu ujung setiap batang ZIF-8 tersebut sebagai pengkonversi atau pengubah "bahan bakar" dalam bentuk hidrogen peroksida menjadi gelembung oksigen di dalam air, yang mendorong robot mikro dengan kecepatan sekitar 60 kali dari panjangnya sendiri per detik. Dalam air limbah radioaktif yang disimulasikan, robot mikro dapat memindahkan 96% uranium dalam waktu satu jam. Tim tersebut mengumpulkan batang bermuatan uranium dengan magnet dan menanggalkan uranium dan memungkinkan untuk dapat didaur ulang. Mikro robot mandiri ini dapat membantu suatu hari nanti dalam pengelolaan dan remediasi limbah radioaktif, kata para peneliti.



Jurnal Referensi
Yulong Ying, Amir Masoud Pourrahimi, Zdeněk Sofer, Stanislava Matějková, Martin Pumera. Radioactive Uranium Preconcentration via Self-Propelled Autonomous Microrobots Based on Metal–Organic Frameworks. ACS Nano, 2019; 13 (10): 11477 DOI: 10.1021/acsnano.9b04960

Sumber Berita
https://www.sciencedaily.com/releases/2019/10/191030120306.htm