Volgens sommige deskundigen kernenergie is veelbelovend om te voldoen aan de groeiende vraag naar energie in de wereld zonder broeikasgassen te genereren. Maar wetenschappers moeten een manier vinden om radioactieve isotopen te verwijderen, zowel uit afvalwater van kerncentrales als uit het milieu bij een lekkage. Nutsvoorzieningen, onderzoekers rapporteren in ACS Nano hebben kleine ontwikkeld, zelfrijdende robots die radioactief uranium verwijderen uit gesimuleerd afvalwater.

Het per ongeluk vrijkomen van radioactief afval, zoals wat er gebeurde bij de rampen in de kerncentrales van Tsjernobyl en Fukushima, vormt een grote bedreiging voor het milieu, mensen en dieren in het wild. Wetenschappers hebben materialen ontwikkeld om vast te leggen, verschillend, radioactief uranium uit water verwijderen en terugwinnen, maar de materialen hebben beperkingen. Een van de meest veelbelovende recente benaderingen is het gebruik van metaal-organische raamwerken (MOF's) - verbindingen die specifieke stoffen kunnen vangen, inclusief radioactief uranium, binnen hun poreuze structuren. Martin Pumera en collega's wilden een micromotor toevoegen aan een staafvormige MOF genaamd ZIF-8 om te zien of het radioactief afval snel kon opruimen.

Om hun zelfrijdende microrobots te maken, de onderzoekers ontwierpen ZIF-8-staven met een diameter van ongeveer 1/15 die van een mensenhaar. De onderzoekers voegden ijzeratomen en ijzeroxide-nanodeeltjes toe om de structuren te stabiliseren en magnetisch te maken, respectievelijk. Katalytische platina-nanodeeltjes die aan het ene uiteinde van elke staaf zijn geplaatst, zetten waterstofperoxide "brandstof" in het water om in zuurstofbellen, die de microrobots voortstuwde met een snelheid van ongeveer 60 keer hun eigen lengte per seconde. In gesimuleerd radioactief afvalwater, de microrobots verwijderden 96% van het uranium in een uur. Het team verzamelde de met uranium beladen staven met een magneet en verwijderde het uranium, waardoor de kleine robots kunnen worden gerecycled. De zelfrijdende microrobots kunnen ooit helpen bij het beheer en de sanering van radioactief afval, zeggen de onderzoekers.