“魚形”微納機器人在海水中主動捕獲鋰離子
2026年08月01日09:03 | 來源:科技日報
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目前鋰資源獲取主要依賴陸地礦山開採和地下鹵水提取,不僅受資源分布限制,也帶來一定環境壓力。美國得克薩斯農工大學研究團隊近日開發出一種“魚形”微納機器人,可在海水中主動捕獲鋰離子,為關鍵礦產資源獲取提供了新路徑。
隨著電動汽車、電池和清潔能源儲能系統快速發展,全球對鋰的需求持續增長。然而,傳統鋰資源開發面臨資源有限、開採成本高,以及環境影響大等問題。海水中蘊含豐富鋰資源,被認為是潛在替代來源,但由於海水中鋰濃度極低,且存在大量鈉、鎂等其他離子,如何實現高效、選擇性提取仍是技術難題。
針對這一挑戰,研究團隊利用微納機器人進行主動式海水提鋰。不同於傳統固定式吸附材料依靠鋰離子自然接觸完成提取,這些微納機器人能在海水中自主移動,像魚一樣游動,通過主動尋找和捕獲鋰離子提升提取效率。
研究團隊開發的微米級和納米級機器人可在外部刺激作用下運動,例如利用光能驅動其移動,並借助磁場實現回收。這種可移動提取方式有望減少大型基礎設施需求,降低傳統採礦方式帶來的能源消耗和環境負擔。下一步,他們將重點優化微納機器人性能,提升鋰離子捕獲效率,並開展更大規模驗証,推動該技術從實驗室研究向示范應用邁進。
不過,由於海水中鋰濃度較低,如何在復雜海洋環境中實現鋰離子的高選擇性分離,如何提升微納機器人的長期穩定性,以及如何降低制造和運行成本,仍需進一步探索。此外,研究團隊還將評估未來規模化應用可能帶來的生態影響。
(責編:羅知之、申佳平)
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