Diseñan robot para recoger microplásticos de las playas

Cuando Angela Loh tenía 10 años, ella y su familia se mudaron a Shanghái desde Michigan. Inmediatamente le llamó la atención la cantidad de contaminación que vio en Shanghái.

“Cuando salí de mi casa, el cielo estaba gris y podía oler el hedor de las partículas PM2.5 que flotaban en el aire.

Caminaba por ciertas calles locales y veía basura por todas partes”, dice.

Se dio cuenta de que la mayoría de los residentes parecían complacientes. “A nadie parecía importarle”.

Pero a Loh sí le importaba profundamente la sostenibilidad ambiental.

Como estudiante de primer año, Loh y Alan Hsiao fundaron Cornell Nexus, un grupo de estudiantes de diversas universidades y carreras que están diseñando y construyendo un robot autónomo que eliminará los microplásticos de la arena de las playas.

El equipo espera tener un prototipo funcional en tierra construido para la primavera de 2023, cuando centrarán su atención en la creación de un robot sumergible que eliminará los microplásticos del agua de mar.

“Somos un equipo de personas que quieren salir de los límites de las competencias universitarias para marcar la diferencia en nuestro planeta”, dice Loh.

Los microplásticos, pequeños trozos de plástico del tamaño de una semilla de sésamo o más pequeños, están proliferando y representan un riesgo significativo para los ecosistemas y la salud humana y animal.

“Hay 50 billones de piezas de microplásticos incrustados en nuestra arena, nuestra vida marina, nuestros océanos e incluso en nuestra agua potable”, dice Loh.

Un estudio reciente del fondo del mar en el oeste mediterráneo de Italia encontró 1,9 millones de microplásticos en un metro cuadrado.

“Esto es solo una capa de arena en un solo metro cuadrado del Mediterráneo”, dice ella.

“Imagínese cuánto microplástico se ha acumulado en todos nuestros cuerpos, nuestra agua y nuestra tierra”.

Las operaciones de limpieza de playas se centran en eliminar los desechos que podemos ver, como botellas de agua de plástico y basura, a menudo utilizando tractores a gasolina que entierran los microplásticos debajo de la capa superior de arena.

Por el contrario, el robot Cornell Nexus utilizará energía solar renovable para recolectar y eliminar desechos microplásticos.

“Creemos que el enfoque de Nexus en la autonomía y los microplásticos revolucionará la tecnología para la eliminación de desechos de las playas y cuerpos de agua”, dice Loh.

Loh recuerda haber hecho carteles dibujados a mano para promover el reciclaje y distribuirlos entre sus vecinos cuando estaba en la escuela primaria.

Mudarse a Shanghai, una ciudad que ama, fue una llamada de atención.

“Me di cuenta de los grandes problemas que los plásticos, la contaminación y los desechos en general son en nuestro planeta”, dice, “y realmente quería hacer algo al respecto”.

En el verano, después de graduarse de la escuela secundaria, Loh leyó una biografía de Elon Musk y la fundación de Tesla.

“Leer esto me permitió darme cuenta de las posibilidades ilimitadas que existen en el campo de la ingeniería”, dice.

Loh pasó los siguientes meses leyendo biografías sobre inventores, empresarios e ingenieros, desde Steve Jobs hasta Leonardo da Vinci y el fundador de Nike, Phil Knight.

Se dio cuenta de que la ingeniería sería su trampolín para generar cambios.

Después de leer detenidamente el sitio web de la Facultad de Ingeniería, Loh cambió su especialización de ciencias ambientales a ingeniería eléctrica e informática y ciencias de la computación.

“Leer sobre los equipos de proyectos de ingeniería antes de llegar a Cornell plantó una semilla en mi cerebro de que tal vez algún día no sería imposible comenzar el mío”, dice Loh.

Alan Hsiao era un estudiante de tercer año y una de las primeras personas que Loh conoció en su primer año en Cornell.

“Cuando comenzamos con Nexus, no sabía nada, ni siquiera conocimientos básicos sobre programación o cableado de placas de circuitos, y mucho menos construir un vehículo completo que atravesara playas y se cargara solo”, dice Loh.

“Alan pasaba horas y horas asesorándome y enseñándome conceptos de los que ni siquiera había oído hablar. … A través de su amabilidad, sabiduría y compasión, definitivamente ha dejado su impacto en mí, en nuestro equipo Nexus, en el campus de Cornell y en nuestro planeta”.

Los miembros del equipo de Nexus ahora están construyendo un prototipo con un sistema de filtrado de múltiples capas para capturar una variedad de microplásticos de diferentes tamaños.

Cuando esté lleno, el robot volverá a su estación de acoplamiento para descargar los plásticos recogidos y recargarse.

“La creación de nuestro robot requiere conocimientos sobre conceptos y mecanismos de implementación que generalmente se enseñan en cursos de posgrado”, dice Loh.

Para asegurarse de tener fondos para comprar componentes de hardware y software especializados, los miembros de Nexus han estado desarrollando relaciones con empresas que podrían patrocinar el proyecto una vez que tengan un prototipo.

En la primavera de 2021, Nexus ganó el primer premio en el Concurso de innovación en ingeniería de Cornell.

El Premio a la Innovación Social Yunni y Maxine Pao, financiado por Carolyn Wang y Jeff Pao, les permitió comprar mejores ruedas, un material más resistente para la estructura del robot, redes de filtración y sensores más precisos.

Nexus está probando y refinando su prototipo en el año académico 2022-2023, utilizando un lecho de arena para probar los mecanismos de movimiento, excavación y filtrado del robot.

Luego colocarán su robot en varias playas, incluidas algunas recomendadas por ex alumnos de la Escuela de Administración Hotelera Peter y Stephanie Nolan de Cornell.

Una vez que se complete el robot terrestre, el equipo espera lanzar su robot al agua, donde se encuentra la gran mayoría de los microplásticos.

“Nuestra visión es expandir nuestra tecnología para abordar el corazón del problema de los microplásticos, que está bajo el agua”, dice Loh.

“Muy pocos robots comerciales están abordando este problema, a escala macro y micro”.

Existen múltiples posibilidades de diseño para un robot marino, incluida una estación de recarga y eliminación de desechos a base de agua, que podría ser más eficiente que devolver el robot a tierra.

El equipo de Nexus planea hacer que su diseño esté disponible gratuitamente para el público.

“Esto incluye todo nuestro código de software, archivos CAD mecánicos, diseños de placas de circuitos eléctricos, etc.”, dice Loh.

“Nuestro objetivo es tener un impacto y hacer nuestra parte para salvar nuestro planeta”.

Fuente: Cornell