Созданы микророботы, удаляющие радиоактивные отходы — Naked Science
4 минуты
Никита Шевцов
1

Созданы микророботы, удаляющие радиоактивные отходы

Ученые разработали крошечные структуры, которые способны удалять уран из сточных вод атомных электростанций и заводов по производству радиоактивных изотопов.

Новые микророботы удалят радиоактивное загрязнение
Новые микророботы удалят радиоактивное загрязнение

Ядерная энергетика — на сегодня один из наиболее эффективных способов получения электроэнергии. С каждым годом количество атомных электростанций растет, постепенно заменяя угольные ТЭЦ. Однако и у этой технологии хватает проблем. Одна из них — радиоактивные отходы. 

После деления ядер урана, в результате которого выделяется большое количество энергии, образуется смесь изотопов других элементов. Она прессуется и складируется, но со временем радиоактивные элементы могут попасть в воду, а в случае аварии загрязнение способно распространиться на многие километры.

Теперь ученые разработали материалы для захвата, отделения, удаления и извлечения радиоактивного урана из воды. Одним из наиболее перспективных современных подходов для создания таких структур стало использование металлоорганических каркасов (МОК) — соединений, способных удерживать различные атомы и вещества, в том числе радиоактивный уран, внутри своих пор.

В новом исследовании ученые решили добавить «микродвигатель» к МОК под названием ZIF-8. По предварительным расчетам, такая модификация должна была позволить молекуле улавливать радиоактивные загрязнения и удерживать их внутри себя. Чтобы сделать свои самоходные микророботы, исследователи разработали стержни ZIF-8, которые по диаметру в 15 раз меньше человеческого волоса. 

Ученые добавили в структуру атомы железа и наночастицы оксида железа, чтобы, соответственно, стабилизировать ее и сделать магнитной. Каталитические наночастицы платины, размещенные на одном конце каждого стержня, превращали перекись водорода в воду. В результате этого процесса выделяются пузырьки кислорода, которые приводят в движение «микророботов» и заставляют их двигаться по течению. Благодаря такому механизму наноструктуры стали способны за секунду преодолевать расстояние, в 60 раз большее их собственной длины. 

В имитируемых радиоактивных сточных водах микророботы за один час удалили 96% урана. Затем ученые собрали наночастицы с помощью магнита и выделили из них чистый уран. Такие наноструктуры, по словам специалистов, могли бы когда-нибудь помочь в устранении и переработке радиоактивных отходов.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Вчера, 21:19
5 минут
Мария Кривоченко

Попав в пасть лягушки, жуки обычно погибают. Хотя земноводные не могут перемолоть их зубами, как это делают млекопитающие, желудочный сок разъедает большинство насекомых. Однако водолюбы смогли выжить и выбраться наружу через кишечник без повреждений.

Вчера, 18:50
5 минут
Мария Кривоченко

Группа археологов обнаружила шкатулку с артефактами на дне озера Титикака. В ней оказались фигурки из раковины моллюска и золота, которые инки считали очень ценными. Ученые полагают, что находка — часть жертвоприношения богам воды или плодородия.

Вчера, 11:44
6 минут
Денис Гордеев

Соседняя планета, скорее всего, была покрыта толстым слоем льда, что в корне противоречит принятым ныне концепциям.

Позавчера, 09:31
5 минут
Сергей Васильев

Микроскоп с высокоскоростной камерой и компьютерное моделирование показали, что сперматозоиды плавают не за счет боковых движений хвоста, а быстро вращаясь всем телом.

2 августа
2 минуты
Илья Ведмеденко

Сегодня, в 20:00 (мск), должен состояться 150-метровый «прыжок» демонстратора технологий космического корабля Starship. Трансляцию вы сможете посмотреть на нашем сайте.

2 августа
34 минуты
Александр Березин

На планете разворачивается новая лунная гонка. Российская космическая отрасль пытается обозначить участие в ней, патентуя многопусковой полет к спутнику Земли. Очевидно, что это лишь суррогат сверхтяжелых ракет, которых мы пока не строим. США, напротив, активно разрабатывают сразу два сверхтяжа – но и там не все гладко. Их лунная программа может испытать сильнейший удар в ближайший год. Скептики считают, что усилия всех участников гонки бесполезны. Мол, пилотируемые полеты к другим небесным телам не нужны, ибо дороги. Автоматы смогут все сделать намного дешевле. На деле лунная программа, как мы покажем ниже, не дороже полетов к МКС. Да и автоматы не дадут нам ничего подобного результатам пилотируемой лунной экспедиции. Попробуем разобраться почему.

6 июля
5 минут
Мария Азарова

Ученые, работающие с крупнейшим в мире радиотелескопом, сообщили об обнаружении эмиссии нейтрального водорода, исходящей от объектов за пределами нашей Галактики.

22 июля
66 минут
Александр Березин

С 2064 года численность людей начнет сокращаться — и этот процесс может быть необратим. Один из авторов соответствующей научной работы прямо указывает: если ничего не изменится, через несколько веков человечество вымрет. Однако есть вещи и похуже вымирания. Куда вероятнее иной сценарий: мир будет заселен теми, кто сможет размножаться в новых культурных условиях. К сожалению, значительная часть современных европейцев, американцев и, возможно, других народов будут вытеснены с первых страниц истории. Вдобавок те, кто победят в этой непростой борьбе, нам, сегодняшнему населению Земли, могут сильно не понравиться. Попробуем разобраться почему.

10 июля
7 минут
Мария Кривоченко

Биологи выяснили, какое воздействие оказывают радиоволны на эмбрионы рыб. Оказалось, они существенно не влияют на уровень смертности, морфологию и реакцию на свет, но немного подавляют сенсомоторные функции. Как это скажется на взрослых особях, еще предстоит выяснить.

[miniorange_social_login]

Комментарии

1 Комментарий

Ян Янин
27.11.2019
-
0
+
Снова сказки от власти о том, что мы умеем перерабатывать отходы! НО ПОЧЕМУ МЫ ИХ РАСКИДЫВАЕМ ПО БОЛОТАМ? Очередное враньё! НАША ВЛАСТЬ НАУЧИЛАСЬ ТОЛЬКО БРАТЬ ОТХОДЫ У СТРАН НАТО И ГАДИТЬ СВОИМ ГРАЖДАНАМ, А СЕБЕ ПОЛУЧАТЬ ХОРОШИЙ ДОХОД! Вот она ЯДЕРНАЯ БОМБА ЗАПАДА И ЛУПИТ ПО НАРОДУ!
Подтвердить?
Лучшие материалы
Предстоящие мероприятия
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: