Wasser: Nanoroboter reinigen effektiv verseuchte Bereiche (Foto: pixabay.com, esudroff)

Mit Schwermetallen verseuchtes Wasser, wie es unterhalb von Industriebrachen oder in der Nähe von Deponien oft vorkommt, wird künftig von Nanorobotern gereinigt. Diese hat ein Team um Martin Pumera von der Prager Universität für Chemie und Technologie entwickelt. Sie bestehen aus temperaturempfindlichen Polymeren, die mit Eisenoxid-Partikeln angereichert sind. Das Grundmaterial mit der kryptischen Bezeichnung 4-tert-Butylbrenzcatechin zieht Schwermetalle aller Art an und hält sie eisern fest.

Die Nanoroboter, die eine Ausdehnung von gerade einmal 200 Nanometern haben, werden in das zu reinigende Wasser geschüttet. Hier verteilen sie sich selbstständig aufgrund der Strömungen oder werden, da sie wegen ihres Eisenoxidanteils magnetisch sind, von einem rotierenden Magnetfeld durch das Wasser gescheucht. Dabei fangen sie jedes Giftmolekül ein, das ihnen unterwegs begegnet. Dieser Prozess dauert 100 Minuten. Dann halten die Forscher einen Magneten in das Wasser, der die Nanoroboter nahezu magisch anzieht, sodass sie eingesammelt werden können.

Die mit Schwermetallen beladenen Nanoroboter werden dem Wasser entnommen und in einem separaten Behälter abgekühlt. Da das Material temperatursensibel ist, löst sich der Klammergriff auf, in dem sich die Schwermetalle befinden, und geben sie frei, sodass sie für technische Zwecke verwendet werden können. Die Roboter sind danach wieder uneingeschränkt einsatzbereit. In Tests haben sie bereits zehn Zyklen unbeschadet überstanden.

Bei Tests mit arsenverseuchtem Wasser haben die winzigen Roboter 65 Prozent der Schadstoffe entfernt. Jetzt wollen die Forscher sie in realen Umgebungen einsetzen und prüfen, ob sie dort genauso wirkungsvoll agieren. Schwermetalle können auch in klassischen Kläranlagen aus dem Wasser entfernt werden. Doch verteilen sie sich dann in grossen Mengen an Schlamm, der nur noch zum Verbrennen taugt.



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