在本研究中，微电机的外部涂覆了一层化合物漆酶。这使得马达能够将水中的尿素转化为氨。资料来源:加泰罗尼亚化学研究所(ICIQ)

西班牙ICIQ的研究人员设计了一种微型马达，可以自行移动来净化废水。这个过程会产生氨，它可以作为一种绿色能源。现在，哥德堡大学(University of Gothenburg)开发的一种人工智能方法将用于调整电机，以达到最佳效果。

微电机已经成为一种很有前途的环境修复工具，主要是因为它们能够在微观尺度上自主导航和执行特定任务。微型马达由硅和二氧化锰制成的管子组成，其中的化学反应使气泡从一端释放出来。这些气泡就像马达一样使管子运动起来。

加泰罗尼亚化学研究所(ICIQ)的研究人员制造了一种覆盖了化合物漆酶的微型电机，当污染水中的尿素与电机接触时，它可以加速将尿素转化为氨。

绿色能源与发展挑战

“这是一个有趣的发现。今天，水处理厂很难分解所有的尿素，当水被释放时，会导致富营养化。这是一个严重的问题，尤其是在城市地区，”ICIQ凯瑟琳·维拉博士小组的博士生雷贝卡·费雷尔说。

乔凡尼·沃尔普，哥德堡大学教授。来源:Johan Wingborg

将尿素转化为氨还有其他优点。如果你能从水中提取氨，你也有一个绿色能源的来源，因为氨可以转化为氢。

还有大量的开发工作要做，其中微电机产生的气泡给研究人员带来了一个问题。

凯瑟琳·维拉，加泰罗尼亚化学研究所(ICIQ)组长。信贷:ICIQ

“我们需要优化设计，使管道能够尽可能有效地净化水。要做到这一点，我们需要看到它们是如何移动的，以及它们持续工作多久，但这很难在显微镜下看到，因为气泡模糊了视野，”费雷尔解释说。

人工智能带来的进步和未来前景

然而，由于哥德堡大学的研究人员开发了一种人工智能方法，可以在显微镜下估计微电机的运动。机器学习可以同时监测液体中的多个电机。

“如果我们不能监控微电机，我们就不能开发它。我们的人工智能在实验室环境下运行良好，这是目前正在进行的开发工作，”哥德堡大学物理系博士生Harshith Bachimanchi说。

研究人员难以确定城市水处理厂还需要多久才能成为能源生产商。还有很多开发工作要做，包括人工智能方法，需要进行修改才能进行大规模试验。

“我们的目标是把马达调到完美，”巴奇曼奇最后说。

参考文献:Rebeca Ferrer Campos, Harshith Bachimanchi, Giovanni Volpe和Katherine Villa, 2023年9月18日，纳米级，“用于氨生成的气泡推进微电机”。Doi: 10.1039/ d3nr03804share tweet reddit email share

更多关于sciitechdaily

空间

技术

空间

空间

技术

技术

生物学

空间