Мікромотори для очищення вуглекислого газу з наших океанів

Наноінженери з Каліфорнійського університету в Сан-Дієго створили мікроскопічний двигун, який призначений для видалення вуглекислого газу з океану. Оскільки підкислення світових океанів зростає, ми сподіваємося, що видалення вуглекислого газу з океану з часом зменшить або скасує наслідки зміни клімату. Високий рівень вуглекислого газу у воді призводить до зниження водного життя та якості води в усьому світі.  

Ці нові «мікродвигуни» будуть передовими у скороченні вуглекислого газу. Співавтор дослідження, Вірендра В. Сінгх, каже: «Ми в захваті від можливості використання цих мікродвигунів для боротьби з підкисленням океану та глобальним потеплінням». 

Мікромотори Каліфорнійського університету використовують фермент під назвою карбоангідраза на зовнішньому полімері для переміщення у воді. Він використовує перекис водню як тип палива для живлення ферменту. Перекис водню реагує з внутрішньою платиновою поверхнею, утворюючи бульбашки кисню. Ці бульбашки, у свою чергу, рухають карбоангідразу та рухають двигун.  

Оскільки платинова поверхня робить мікромотор дорогим, дослідники планують створити двигуни, що рухаються водою. «Якщо мікродвигуни можуть використовувати навколишнє середовище як паливо, вони будуть більш масштабованими, екологічно чистими та менш дорогими», – сказав Кевін Кауфманн, співавтор дослідження.  

Фермент карбоангідраза також діє як засіб для зменшення вуглекислого газу у воді. Це відбувається шляхом прискорення реакції між вуглекислим газом і водою, яка перетворює вуглекислий газ на карбонат кальцію. Карбонат кальцію в речовині, яка становить основну масу черепашок і вапняку і екологічно чиста.  

Кожен мікромотор має довжину 6 мікрометрів і є повністю автономним. Потрапивши у воду, вони рухаються та «очищають» будь-який вуглекислий газ, на який вони натрапляють. Завдяки швидкому та безперервному руху двигунів вони дуже ефективні. В експериментах дослідження мікромотори могли рухатися зі швидкістю 100 мікрометрів на секунду, і вони могли видаляти 88 відсотків вуглекислого газу у розчині морської води за 5 хвилин.  

Після того, як ці маленькі двигуни будуть розгорнуті в океані, вони будуть постійно видаляти будь-який вуглекислий газ у воді та боротися з наслідками зміни клімату в наших океанах. Якщо пощастить, вони можуть відновити здоров’я наших океанів і водних організмів, які в них живуть.