Projektbeschreibung
Nanoroboter-Taucher könnten das Wasser vor Umweltrisiken schützen
Ob bei der Abwasserbehandlung oder der Umweltsanierung nach Leckagen oder anderen Freisetzungen – die Reinigung des Wassers, damit es für Menschen und die Umwelt sicher ist, stellt eine dringende Herausforderung dar. Anders als bei großen Müllteilen, die von Menschen in Parks und auf Stränden eingesammelt werden können, lassen sich unsichtbare Gefahren nicht aus dem Abwasser und den aquatischen Ökosystemen entfernen – denn so kleine Taucherinnen und Taucher gibt es nicht. All das ändert sich jedoch mit der Einführung von Mikro- oder Nanorobotern, vor allem von winzigen Robotern mit Eigenantrieb, die unsicheres Wasser dank aktiver Vermischungs- und umfangreichen Oberflächenaktivitäten unglaublich effizient reinigen können. Im Rahmen des EU-finanzierten Projekts Microbots4Enviro wird ein lichtempfindlicher autonomer Mikro-/Nanoroboter auf Basis von photokatalytischen Materialien entwickelt. Die aufwendig gestalteten vielseitigen Nanoroboter sind nicht nur aktive Schadstoffreiniger (zum Beispiel bei Farbstoffen oder Sprengstoff), sie bekämpfen auch Bakterien in verunreinigtem Wasser auf unverwüstliche Art und Weise.
Ziel
Environmental degradation issue is a global concern. Great efforts have been made to develop efficient and green approaches for wastewater treatment. Self-propelled nano/microrobots are the forefront of nanotechnology, holding great promise for environmental remediation. Visible light driven semiconductor photocatalyst would be the great catalyst to power such micromachines for environmental remediation. BiVO4 has attracted researchers’ great interest. However, its drawbacks such as significant recombination of photogenerated electron–hole pairs, poor electrical conductivity and slow hole transfer kinetics limit its applications. To enhance the photocatalytic efficiency, this project elaborately develops light-responsive tubular micromotors with smart material design strategy: BiVO4 is robust visible light absorber; ZnO nanorod arrays act as electron transfer channel; rGO films function as electron acceptor; and Co-Pi serves as hole acceptor and catalytic site. The Microbots4Enviro project aims to: (i) establish novel tubular Co-Pi/BiVO4/ZnO/rGO micromotors; (ii) study the comprehensive performance of micromotors in the polluted water with three types of contaminant models (i.e. dye, explosive and bacteria model); and (iii) integrate abundant micromotors in 3DP-motor and demonstrate the pilot-scale test in artificial 5×5m2 pool for environmental remediation. This project will bring an experienced researcher, Dr. Huaijuan Zhou to undertake this cutting-edge multidisciplinary research project at UCT Prague in Czech Republic under the supervision of Prof. Martin Pumera, Director of Center for Advanced Functional Nanorobots. This fellowship will not only restart her research career, but also broaden her knowledge and expertise in the emerging area of self-propelled autonomous nano/micromachines. This project contributes to creating a strong scientific and technical base for European science and technology, and fostering the competitiveness and growth of EU economy.
Wissenschaftliches Gebiet
- engineering and technologyenvironmental engineeringwater treatment processeswastewater treatment processes
- natural scienceschemical sciencescatalysisphotocatalysis
- natural sciencesphysical scienceselectromagnetism and electronicssemiconductivity
- engineering and technologynanotechnologynano-materials
- social sciencespolitical sciencesgovernment systems
Programm/Programme
Thema/Themen
Aufforderung zur Vorschlagseinreichung
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MSCA-IF-EF-CAR - CAR – Career Restart panelKoordinator
166 28 Praha
Tschechien