Sono necessari processi migliori per portare acqua pulita nel mondo, e ricercatori provenienti da Svizzera e Italia illustrano i vantaggi dei dispositivi di pulizia progressiva in ” Microdispositivi multifunzione con stampa 3D magneticamente navigabili per applicazioni ambientali “.
Mentre la maggior parte di noi prende l’acqua per scontata, e addirittura ne spreca in abbondanza ogni giorno, semplicemente lavandosi i denti o lavando i piatti senza pensarci troppo: è una merce e un disperato bisogno in molte parti del mondo. La sete svolge un ruolo importante in questo bisogno, ma l’acqua e i batteri contaminati possono portare a gravi malattie mortali per gli esseri umani, come il colera e la dissenteria. Altri tipi di inquinamento possono essere ambientali, portando a gruppi di tumori in alcune aree. Piccole macchine chiamate “nuotatori” sono state proposte negli ultimi anni per le applicazioni di pulizia dell’acqua, ma, come sottolineano i ricercatori, sono spesso difficili da recuperare una volta messe in uso.
Gli autori hanno creato un prototipo microrobotico stampato in 3D in grado di trovare inquinanti e uccidere i batteri. A partire da micrometri in millimetri, le macchine di piccole dimensioni possono essere fabbricate in modo economico e rapido, con la produzione di lotti facilmente ottenibile. Realizzati tramite la stampa 3D SLA, i microdispositivi sono stati creati con uno strato magnetico (composto da argento) che consente un’azione a distanza grazie a un campo magnetico di controllo. I microdispositivi erano anche rivestiti con un composito argento / titanio:
“L’attività biocida dell’argento e le proprietà fotocatalitiche di titania possono essere combinate in un materiale composito per ottenere funzionalità integrate di pulizia dell’acqua, come dimostrato in letteratura recente nel caso di strati depositati di vapori chimici”, hanno affermato gli autori. “Per combinare argento e titania nella stessa piattaforma, tuttavia, la codeposizione elettrochimica è il metodo più interessante in quanto consente la crescita facile ed economica di rivestimenti a dispersione realizzati con matrici metalliche con micro o nanoparticelle di ceramica incorporate”.
La tecnica utilizzata per questi piccoli dispositivi è chiamata “barrel plating”, che consente di mettere un volume di oggetti in un contenitore e di condurre l’elettricità attraverso il contatto delle parti e del contenitore. Le parti sono state stampate su una macchina commerciale di stereolitografia, modello 028 J Plus prodotto da Digital Wax Systems (DWS), con una resina a base di uretano-acrilato (DL260 di DWS) riempita con polvere di silice-allumina al 20% m / m. Mentre i rivestimenti sono stati valutati come “meno conformi delle loro controparti senza elettrolisi”, i ricercatori li hanno trovati adatti alla pulizia dell’acqua, con attività fotocatalitica e antimicrobica.
“I microrobot ottenuti nel presente lavoro possono trovare applicazione nella purificazione dell’acqua all’interno di piccoli serbatoi d’acqua e canalizzazioni, possibilmente con una configurazione di attivazione magnetica scalata”, hanno concluso i ricercatori. “Inoltre, i dispositivi possono essere utilizzati per il controllo dei batteri anche in presenza di cellule di mammifero. Questo fatto suggerisce un possibile uso anche in vivo all’interno del corpo umano. In conclusione, sono interessanti per le applicazioni che richiedono una combinazione di funzionalità antimicrobiche e fotocatalitiche che devono essere eseguite, anche separatamente, in modo altamente localizzato e preciso. “
