Microprastic污染可以在地球上的任何地方找到，并且对海洋生物学家的越来越多，包括海洋和水道，这些是脆弱的植物和动物。

康奈尔大学和北卡罗莱纳州立大学的工程师们提出了一个创造性的解决方案：一支称为“微清洁剂”的游泳、自行式生物材料大军，它可以清除和捕获塑料，从而被计算工程微生物分解。

他们的项目是由国家科学基金会在研究和创新计划的新兴前沿领域提供的200万美元资助，并结合了化学、生物学、环境毒理学、水文学、人工智能和计算机科学等方面的专门知识。

微塑料 - 微小的亚毫米尺寸塑料 - 很容易通过废水处理设施，越来越多地发现进入海洋，在其他地方。

它们来自较大的塑料碎片，或者作为皮肤清洁剂和牙膏等产品制造为微珠。

这些微塑料的环境影响尚未完全理解，尽管生物学家已发现证据表明他们改变了鸟类，鱼类和其他野生动物的饲养习惯。

研究团队旨在设计几种廉价的无毒微海模，以用作针对这个大问题的微型武器。

康奈尔大学的重点将是一类油滴，设计用于在水中自我推进，收集微塑料颗粒并浮到表面，在那里它们可以被驳船或其他大型船只收集。

这些液滴将含有能够在油和水之间产生张力梯度的化合物，使它们具有自我推进的能力。

诸如石油液滴等软材料的界面是史密斯大学教授史密斯化学和生物分子工程学院的TICHOLAS Abbott，以及该项目的共同主体调查员。

雅培说，收集微塑料面临的诸多挑战之一是，在微粒世界中，微粒相对较大，在水中扩散非常缓慢。

他说：“你不能等他们来找你，然后被抓获。”。“它们也存在于大量的水中。

我们的计划是创建基于可生物降解液滴的主动推进微系统，寻找并捕获微塑料颗粒。

因为它们是自推进的，他们可以搜索大量的水。“

使微清洁剂起作用的关键是了解他们要捕获的微塑料的化学组成——这是该项目的另一个目标。

微鳞必须能够识别各种塑料化学物质，其中一些是通过长时间暴露于阳光或由覆盖表面的生物体的生物膜来改变。

该研究团队将开发新的分析工具，用于基于液晶传感器，人工智能和肽 - 氨基酸链的人工智能和计算设计来开发用于表征微塑料的分析工具 - 氨基酸链 - 旨在识别和粘合到微塑料的表面。

该肽将在北卡罗来纳州的北卡罗来纳州设计，采用康奈尔康奈尔开发的机器学习方法，Roxanne E.和Michael J. Zak教授和项目的共同主体调查员。

您希望从雅培设计的新型液晶中吸收微塑料产生的独特光学图案中学习。

“我们正在采取一种独特的方法来开发有效的深度学习技术，用于解释微塑料在液晶界面吸附产生的时空光信号，从而创建光学“指纹”，指示微塑料的种类和浓度，”你说。

您还将使用机器学习技术来支持研究 - 工程微生物的最后一部分，以微小的细菌可以降解塑料。

微生物将进行生化过程，使微塑性变成更环保和潜在的有价值的材料，例如可用于产生更多微海模的生物燃料或脂肪酸。

研究人员还希望推进活性微清洁剂设计的科学，开发微生物，用于塑料的可持续加工，该项目的其他方面具有多种环境和工业应用的潜力。

“传统的颗粒捕获工程方法在冲击微塑料所需的大规模上根本没有意义，”Abbott说。

“我们的部分战略是使用解构的微塑料产品作为可以收集额外颗粒的微过滤器的基础。

这种循环方法可以实现工程解决方案所需的过程的放大。”

北卡罗来纳州立教授Carol Hall，Orlin Velev和Nathan Crack是该项目的共同主体调查人员。

帮助指导初步研究是绍伊江，罗伯特S. Langer'70康奈尔梅内格生物医学工程学院的家庭和朋友教授，以及康奈尔农业和生命科学学院生物与环境工程教授。

资料来源：康奈尔工程学院。