Científicos desarrollan microrrobots que pueden capturar hasta 94% de los microplásticos del agua y 81% del suelo mediante campos magnéticos, un avance que podría ayudar a tratar zonas contaminadas sin extraer grandes cantidades de tierra
El sistema fue probado en laboratorio con poliestireno y PET, pero todavía debe evaluarse en ríos, suelos y otros ambientes reales para conocer su eficacia, seguridad y posibilidad de reutilización.
Un equipo de científicos de la República Checa desarrolló microrrobots controlados mediante campos magnéticos capaces de capturar microplásticos presentes en agua y suelo.
En pruebas de laboratorio, el sistema logró retirar hasta 94% del poliestireno del agua y 81% del mismo material en muestras de suelo, mientras que para el PET alcanzó eficiencias de 89% y 72%, respectivamente.
Los resultados, obtenidos bajo condiciones experimentales, plantean una posible nueva estrategia para enfrentar uno de los problemas más difíciles de la contaminación plástica: recuperar partículas que ya se encuentran dispersas y atrapadas en espacios muy pequeños.
A diferencia de un filtro convencional, los microrrobots pueden desplazarse por el medio contaminado, entrar en contacto con las partículas y después ser recuperados mediante magnetismo.
¿Cómo funcionan los microrrobots?
La tecnología utiliza estructuras fabricadas a partir de MXenes, materiales bidimensionales formados por capas extremadamente delgadas. A estas estructuras se incorporan nanopartículas magnéticas de níquel, lo que permite controlar su movimiento desde el exterior.
Los microrrobots no tienen motores, baterías ni sistemas electrónicos individuales.
Su desplazamiento ocurre cuando los investigadores aplican un campo magnético rotatorio, que provoca que las pequeñas estructuras giren y se desplacen por el medio donde fueron colocadas.
Esto permite controlar un conjunto de microrrobots al mismo tiempo sin tener que proporcionar energía de manera independiente a cada uno.
La característica resulta importante porque convierte al material en algo más que un adsorbente pasivo. En lugar de esperar a que el microplástico llegue hasta una superficie de captura, los microrrobots pueden desplazarse hacia las partículas contaminantes.
¿Cuánto microplástico lograron retirar?
Los investigadores probaron el sistema con poliestireno y tereftalato de polietileno (PET), dos tipos de plástico presentes en numerosos productos de uso cotidiano.
Los resultados variaron dependiendo del material y del entorno:
- 94% del poliestireno fue retirado de las muestras de agua.
- 89% del PET fue retirado del agua.
- En las muestras de suelo se eliminó hasta 81% del poliestireno.
- Para el PET, la eliminación alcanzó 72% en el suelo.
- En el caso del agua, los resultados se obtuvieron en aproximadamente una hora.
Las cifras muestran que el sistema tuvo una mayor eficacia en agua que en suelo, algo que puede explicarse por la mayor complejidad de este último medio.
Además, los experimentos indicaron que la movilidad de los microrrobots mejoró la captura frente al uso pasivo del material.
¿Por qué es más difícil limpiar microplásticos del suelo?
Los microplásticos no se encuentran únicamente en mares, ríos o aguas residuales. También pueden acumularse en el suelo y quedar atrapados entre minerales, materia orgánica y pequeños espacios llenos de agua. Esto dificulta su recuperación.
Mientras que el agua puede conducirse hacia un filtro o una membrana, retirar partículas microscópicas de grandes cantidades de tierra puede requerir procesos mucho más complejos.
Los investigadores plantean que los microrrobots pueden desplazarse por microporos ocupados por agua, lo que les permitiría entrar en contacto con partículas de plástico que permanecen atrapadas dentro de la matriz del suelo.
La posibilidad es relevante porque, en determinados escenarios, podría abrir una alternativa a la extracción física de grandes cantidades de tierra contaminada.
¿Cómo se recuperan después de capturar el plástico?
El magnetismo cumple una segunda función después de la captura.
Una vez que los microrrobots han entrado en contacto con los microplásticos, un campo magnético permite concentrarlos y retirarlos junto con las partículas adheridas.
Esto es importante para cualquier eventual aplicación ambiental. No bastaría con capturar el plástico si, al mismo tiempo, los propios microrrobots permanecieran dispersos en el ecosistema.
La posibilidad de recuperar el material mediante magnetismo plantea la idea de un proceso que pueda realizarse de manera controlada y, eventualmente, repetirse.
Sin embargo, la capacidad de recuperación deberá demostrarse en condiciones ambientales más complejas antes de pensar en una aplicación a gran escala.
¿Qué son los microplásticos y por qué son difíciles de eliminar?
Los microplásticos son partículas de plástico que generalmente miden menos de 5 milímetros.
Pueden originarse por la degradación de objetos plásticos de mayor tamaño o llegar al ambiente directamente a partir de productos, materiales industriales y otras fuentes.
También pueden generarse por el desgaste de neumáticos, pinturas y textiles sintéticos, entre otros materiales.
Su reducido tamaño es parte del problema.
Una vez que estas partículas se dispersan por agua, sedimentos o suelo, pueden resultar difíciles de localizar y separar. Además, no todas tienen la misma composición, forma o comportamiento.
Por eso, retirar microplásticos de un entorno real requiere tecnologías capaces de funcionar frente a una mezcla mucho más compleja que la utilizada en un experimento controlado.
¿La tecnología ya puede utilizarse en ríos o campos agrícolas?
No. Este es uno de los puntos que deben quedar claros al interpretar los resultados.
Los porcentajes de 94%, 89%, 81% y 72% corresponden a experimentos de laboratorio, no a pruebas realizadas en ríos, mares, campos agrícolas o plantas de tratamiento funcionando a escala industrial.
Un ecosistema real contiene numerosos elementos que pueden modificar el comportamiento de los microrrobots, como arcillas, sales, materia orgánica, microorganismos, raíces, sedimentos y otras partículas.
También puede cambiar la concentración de microplásticos y la forma en que estos se encuentran distribuidos.
Por ello, una eficacia cercana a 94% en una muestra experimental no significa que el mismo porcentaje pueda alcanzarse automáticamente en un río o en un terreno contaminado.
El principal reto: recuperar todos los microrrobots
La tecnología también plantea una pregunta ambiental que será fundamental antes de cualquier aplicación fuera del laboratorio.
Los microrrobots utilizan níquel y materiales de tamaño micro y nanométrico. Por ello, su uso en un ecosistema tendría que garantizar que puedan recuperarse de manera eficiente después de cumplir su función.
De lo contrario, podría generarse un nuevo problema ambiental mientras se intenta solucionar otro.
Las futuras investigaciones tendrán que estudiar aspectos como:
- La estabilidad química de los materiales.
- La posible liberación de metales.
- La toxicidad para organismos.
- La eficiencia de la recuperación magnética.
- La posibilidad de reutilizar los microrrobots.
- Su funcionamiento después de múltiples ciclos.
- La gestión del plástico capturado.
En otras palabras, no será suficiente demostrar cuánto plástico pueden capturar. También será necesario demostrar qué ocurre con los propios microrrobots durante y después del proceso.
¿Podrían utilizarse para limpiar los océanos?
Por ahora, esa no parece ser la aplicación más realista. Liberar grandes cantidades de microrrobots en un océano implicaría controlar un medio enorme, con corrientes, organismos, sedimentos y concentraciones de microplásticos que pueden ser muy bajas.
Una aplicación más controlada podría encontrarse en plantas de tratamiento de aguas residuales, efluentes industriales, aguas de proceso, canales, depósitos o sedimentos confinados.
En esos lugares sería más sencillo controlar la cantidad de microrrobots utilizados, aplicar los campos magnéticos y recuperar el material después de la captura.
También podrían estudiarse sistemas cerrados en los que el agua contaminada pase por una zona de tratamiento y los microrrobots sean recuperados antes de que el agua continúe hacia otra etapa del proceso.
¿Qué diferencia tienen frente a un filtro?
Un filtro convencional funciona como una barrera. El agua atraviesa el sistema y las partículas quedan retenidas.
Los microrrobots plantean una estrategia diferente. El material de captura se mueve por el medio contaminado, aumentando las posibilidades de entrar en contacto con los microplásticos.
Esta diferencia puede ser especialmente relevante en el suelo, donde no existe una corriente continua de agua que pueda conducirse fácilmente hacia una membrana.
La idea central del desarrollo es, por tanto, convertir un material adsorbente pasivo en un sistema móvil que pueda dirigirse mediante magnetismo.
El desafío será probarlos con microplásticos reales
Los experimentos utilizaron poliestireno y PET, pero los ambientes naturales contienen una mezcla mucho más amplia de materiales.
Entre ellos se encuentran polietileno, polipropileno, poliamidas, fibras de poliéster, caucho procedente de neumáticos, pinturas y otros polímeros.
Además, una partícula que lleva meses o años en el ambiente puede cambiar de características.
Su superficie puede cubrirse con microorganismos y materia orgánica, mientras que la radiación solar y otros procesos pueden modificar el material.
Por ello, uno de los siguientes pasos será comprobar si los microrrobots mantienen su capacidad de captura cuando se enfrentan a muestras ambientales más complejas y menos controladas.
La prevención sigue siendo la primera estrategia
El desarrollo también debe entenderse dentro de un problema más amplio: una vez que los microplásticos se dispersan, recuperarlos resulta mucho más complicado que evitar su liberación.
La Unión Europea mantiene entre sus objetivos la reducción de las emisiones de microplásticos y ha establecido medidas para limitar determinadas fuentes de contaminación.
En 2025, además, entró en vigor el Reglamento (UE) 2025/2365, relacionado con la prevención de pérdidas de pellets plásticos durante su fabricación, manipulación, transporte y otras operaciones.
Estas medidas buscan actuar antes de que grandes cantidades de material plástico terminen dispersas en el ambiente.
La lógica es sencilla: prevenir la contaminación resulta más eficiente que intentar recuperar millones de partículas una vez que ya se encuentran distribuidas por el entorno.
El caso de los pellets muestra la dificultad de recuperar plástico disperso
Un ejemplo ocurrió en España después del vertido de pellets plásticos asociado al buque Toconao frente a las costas de Portugal a finales de 2023.
Uno de los contenedores perdidos transportaba 1,000 sacos de 25 kilogramos, equivalentes a unas 25 toneladas de pellets.
La posterior dispersión del material mostró la dificultad de recuperar pequeñas piezas de plástico cuando son transportadas por corrientes y terminan distribuidas a lo largo de extensas zonas costeras.
Los microplásticos representan un desafío todavía mayor debido a su tamaño.
Por eso, tecnologías capaces de capturar partículas dispersas podrían tener utilidad en determinados puntos críticos de contaminación, especialmente si pueden operar dentro de sistemas controlados.
¿Qué sigue para estos microrrobots?
El desarrollo todavía necesita superar varias etapas antes de que pueda considerarse una tecnología ambiental aplicable a gran escala.
El siguiente paso será determinar qué tan bien funciona el sistema fuera de las condiciones controladas del laboratorio, cuánto volumen de agua o suelo puede tratarse, cuánta energía requiere y cuántas veces pueden reutilizarse los microrrobots.
También será necesario conocer el costo del proceso y compararlo con otras tecnologías de eliminación de microplásticos.
Si los investigadores consiguen demostrar que los microrrobots pueden capturar el plástico, recuperarse por completo, reutilizarse y operar sin generar un nuevo impacto ambiental, podrían convertirse en una herramienta para determinados procesos de descontaminación.
Por ahora, el resultado más importante no es que exista una máquina capaz de limpiar ríos o suelos contaminados, sino que un material magnéticamente controlable ha demostrado en laboratorio que puede desplazarse hasta los microplásticos, capturarlos y posteriormente ser recuperado.
Ese principio podría convertirse en una nueva vía de investigación para enfrentar una contaminación que, una vez dispersa, resulta cada vez más difícil de retirar.
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