A Bio‐Inspired Magnetic Soft Robotic Fish for Efficient Solar‐Energy Driven Water Purification

饮用水净化 微咸水 磁性纳米粒子 材料科学 纳米颗粒 纳米技术 化学工程 工艺工程 环境科学 环境工程 工程类 生态学 生物 盐度 渔业
作者
Jingjing Qin,Jiahao Li,Guozheng Yang,Kaibin Chu,Leiqian Zhang,Fangping Xu,Yujie Chen,Yaoxin Zhang,Wei Fan,Johan Hofkens,Bo Li,YinBo Zhu,HengAn Wu,Swee Ching Tan,Feili Lai,Tianxi Liu
出处
期刊:Small methods [Wiley]
标识
DOI:10.1002/smtd.202400880
摘要

Abstract Solar‐driven water evaporation is a promising solution for global water scarcity but is still facing challenges due to its substantial energy requirements. Here, a magnetic soft robotic bionic fish is developed by combining magnetic nanoparticles (Fe 3 O 4 ), poly( N ‐isopropylacrylamide), and carboxymethyl chitosan. This bionic fish can release liquid water through hydrophilic/hydrophobic phase transition and dramatically reduce energy consumption. The introduced Fe 3 O 4 nanoparticles endow the bionic fish with magnetic actuation capability, allowing for remote operation and recovery. Additionally, the magnetic actuation process accelerates the water absorption rate of the bionic fish as confirmed by the finite element simulations. The results demonstrate that bionic fish can effectively remove not only organic molecular dyes dissolved in water but also harmful microbes and insoluble microparticles from natural lakes. Moreover, the bionic fish maintains a good purification efficiency even after five recycling cycles. Furthermore, the bionic fish possesses other functions, such as salt purification and salt rejection. Finally, the mechanism of water purification is explained in conjunction with molecular dynamics calculations. This work provides a new approach for efficient solar‐energy water purification by phase transition behavior in soft robotics.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
allrubbish发布了新的文献求助10
1秒前
啦啦啦完成签到 ,获得积分10
2秒前
十二完成签到 ,获得积分10
2秒前
西宁完成签到,获得积分10
4秒前
鲤鱼问雁完成签到,获得积分10
4秒前
道友等等我完成签到,获得积分0
6秒前
苗条映之发布了新的文献求助10
6秒前
喜悦的水云完成签到 ,获得积分10
9秒前
zhang完成签到 ,获得积分10
10秒前
坦率的从波完成签到 ,获得积分10
10秒前
明亮的冰颜完成签到,获得积分10
12秒前
再沉默完成签到,获得积分10
12秒前
Richard完成签到 ,获得积分10
13秒前
14秒前
归海神刀发布了新的文献求助10
14秒前
勤奋的立果完成签到 ,获得积分10
16秒前
小城故事和冰雨完成签到,获得积分10
16秒前
认真的傲柏完成签到,获得积分20
18秒前
HMONEY完成签到,获得积分10
19秒前
yahage完成签到 ,获得积分20
24秒前
动人的书雪完成签到,获得积分10
24秒前
归海神刀完成签到,获得积分10
26秒前
Kavin完成签到,获得积分10
27秒前
随机子应助幽默发卡采纳,获得10
28秒前
ymxlcfc完成签到 ,获得积分10
30秒前
HUUU完成签到,获得积分20
33秒前
33秒前
lyw完成签到 ,获得积分10
33秒前
34秒前
34秒前
hitagi完成签到,获得积分20
35秒前
共享精神应助yahage采纳,获得10
37秒前
紫筱枫影发布了新的文献求助10
39秒前
郁离子发布了新的文献求助10
39秒前
劉婧不秃完成签到,获得积分10
40秒前
堪曼凝完成签到,获得积分10
40秒前
41秒前
标致的问晴完成签到,获得积分10
42秒前
科研通AI2S应助明钟达采纳,获得10
43秒前
hello完成签到 ,获得积分10
43秒前
高分求助中
Becoming: An Introduction to Jung's Concept of Individuation 600
Ore genesis in the Zambian Copperbelt with particular reference to the northern sector of the Chambishi basin 500
A new species of Coccus (Homoptera: Coccoidea) from Malawi 500
A new species of Velataspis (Hemiptera Coccoidea Diaspididae) from tea in Assam 500
PraxisRatgeber: Mantiden: Faszinierende Lauerjäger 500
Die Gottesanbeterin: Mantis religiosa: 656 400
Mantiden: Faszinierende Lauerjäger Faszinierende Lauerjäger 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3165129
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2816163
关于积分的说明 7911618
捐赠科研通 2475835
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1318401
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 632124
版权声明 602388