Di tengah banyaknya masalah lingkungan, limbah plastik menjadi salah satu yang paling mendesak. Tak hanya mencemari tanah, partikel-partikel kecil dari plastik ini kini juga mengawasi air minum kita. Partikel-partikel ini, yang dikenal sebagai nanoplastik, begitu kecil sehingga bisa lolos dari penyaring air biasa, bahkan bisa masuk ke organ tubuh manusia dan menimbulkan penyakit serius seperti kanker.
Namun, ada harapan baru! Tim peneliti di Brno University of Technology berhasil mengembangkan robot kecil yang dapat mencarikan dan menghilangkan partikel-partikel kecil ini dari air. Dengan teknologi yang berfokus pada pengendalian magnetik, robot-robot ini dapat bergerak dengan presisi tanpa memerlukan sumber daya tambahan seperti bahan bakar atau cahaya.
Cara Robot Kecil Ini Menangkap Partikel Plastik
Dalam studi yang dipublikasikan di Environmental Science: Nano, mereka menemukan bahwa robot-robot ini memanfaatkan gaya elektrostatik untuk mengangkat nanoplastik, mirip dengan bagaimana balon dapat menempel pada rambutmu. “Yang mencolok adalah bagaimana robot-robot ini dirancang untuk menarik plastik menggunakan elektrostatika,” ujar Sylvain Martel, seorang insinyur komputer yang tidak terlibat dalam penelitian ini.
Robot-robot tersebut dilengkapi dengan batang berbentuk heksagonal yang terbuat dari kerangka logam-organik berbasis besi, dan setiap batang memiliki lebar seukuran rambut manusia. Dilihat di bawah mikroskop elektron pemindai, batang-batang ini terlihat seperti meteor yang memiliki kawah, dengan pori-pori yang menjadi tempat untuk nanoplastik menempel.
Setelah dibentuk, batang-batang ini dipanaskan sehingga struktur mereka berubah menjadi senyawa magnetik. Keunggulan dari robot ini adalah mereka hanya membutuhkan medan magnet dengan energi rendah untuk bergerak, sehingga lebih efisien dibandingkan desain sebelumnya yang bergantung pada bahan bakar atau sinar UV. Setelah berhasil mengekstrak plastik, cukup dengan menggunakan magnet sederhana, robot-robot ini dapat diarahkan ke dinding gelas sehingga air yang sudah bersih dapat dituangkan.
Sebelumnya, metode pembersihan plastik menggunakan nanobots lebih bersifat pasif, dengan hanya menempatkan robot-robot ini di dalam air dan menunggu nanoplastik mendekat. Penelitian baru ini mengubah pendekatan tersebut dengan mengirimkan robot untuk secara aktif mencari partikel. “Jika seperti hanya menunggu partikel, kita tidak bisa menyebutnya robot,” jelas Martin Pumera, peneliti utama. “Konsep di sini adalah materi aktif.”
Dari hasil uji coba di laboratorium, robot yang bergerak berhasil menangkap 78% partikel dalam satu jam, lebih kurang 60% lebih banyak dibandingkan saat robot tidak bergerak sama sekali.
Batasan di Dunia Nyata
Meskipun terdengar menjanjikan, penggunaan robot ini juga memiliki tantangan. Saat digunakan untuk membersihkan air, robot-robot ini mengalami degradasi. Meskipun bisa direset kembali dengan mandi asam, performa mereka akan menurun setelah empat kali penggunaan karena pori-pori menjadi tersumbat.
Uji coba di air laut dan air tanah menunjukkan efisiensi robot menurun sekitar 70% karena ion terlarut bersaing dengan nanoplastik untuk menarik perhatian elektrostatik robot. Selain itu, karena kecepatan gerakan robot yang hanya mencapai beberapa mikrometer per detik, dan medan magnet yang cepat memudar dengan jarak, meningkatkan skala penggunaannya menjadi tantangan yang nyata.
Ketika pabrik konvensional dapat memproses jutaan galon sehari, robot ini bergerak begitu lambat sehingga akan membutuhkan waktu yang tidak praktis untuk membersihkan bahkan bagian kecil dari volume tersebut. Penurunan efisiensi yang dramatis di lingkungan garam dan tanah juga menimbulkan pertanyaan seputar keberlanjutan teknologi ini di dunia nyata. Meski terdengar menarik, besar kemungkinan ini hanya demonstrasi canggih di laboratorium ketimbang solusi yang dapat diterapkan untuk mengatasi masalah pencemaran nanoplastik yang semakin meningkat dalam air minum.
