Поскольку микропластики могут попадать в трещины и расселины, их трудно удалить из водной среды. Одно из предложенных решений заключается в использовании небольших, гибких и самоходных роботов для доставки этих загрязняющих веществ и их очистки. Но традиционными материалами, используемыми для мягких роботов, являются гидрогели и эластомеры, и они могут быть легко повреждены в водной среде. Другой материал, называемый перламутром, также известный как перламутр, является прочным и гибким и находится на внутренней поверхности раковин моллюсков. Слои перламутра имеют микроскопический градиент, переходящий с одной стороны с большим количеством минерально-полимерных композитов из карбоната кальция на другую сторону с наполнителем в основном из протеина шелка. Вдохновленные этим природным веществом, Синьсин Чжан и его коллеги хотели попробовать аналогичный тип градиентной структуры для создания прочного и гибкого материала для мягких роботов.

Исследователи связали б- молекулы циклодекстрина к сульфированному графену, создавая композитные нанолистки. Затем растворы нанолист с различными концентрациями вводили в смеси полиуретанового латекса. Метод послойной сборки создал упорядоченный градиент концентрации нанокомпозитов в материале, из которого команда сформировала крошечного робота-рыбку длиной 15 мм (около половины дюйма). Быстрое включение и выключение лазера ближнего инфракрасного диапазона на хвосте рыбы заставило его взмахнуть, толкая робота вперед. Робот мог перемещаться на 2,67 длины тела в секунду - скорость, которая выше, чем сообщалось ранее для других плавающих роботов, и примерно такая же, как у активного фитопланктона, движущегося в воде. Исследователи показали, что плавающий робот-рыба может многократно адсорбировать близлежащие микропластики из полистирола и транспортировать их в другое место. Материал также может самовосстанавливаться после пореза, сохраняя при этом свою способность адсорбировать микропластики. Исследователи говорят, что благодаря долговечности и скорости робота-рыбы его можно было бы использовать для мониторинга микропластика и других загрязняющих веществ в суровых водных условиях.

Авторы признают финансирование из Национальной программы ключевых исследований и разработок Гранта Китая, грантов Национального фонда естественных наук Китая и Фонда естественных наук провинции Сычуань для выдающихся молодых ученых.