锂对现代技术至关重要。智能手机和庞大的电动汽车车队都依赖这种矿物。随着全球向清洁能源转型，锂需求迅速上升，陆上采矿因此承受巨大压力。
不过，得克萨斯农工大学的研究人员正在开发一种不受地壳资源限制的新工具。一支工程团队正研制类似鱼类的纳米机器人，试图直接从海水中提取锂。这个创新方案旨在为关键矿产提供一种可持续且高效的来源。
这项技术将仿生设计与先进材料结合起来。这些微型机器有望让关键资源的获取不再依赖对环境的扰动，从而改变能源领域的资源供应方式。
如何运作这些“鱼形”纳米机器人。这项技术的特别之处在于，它以自然界为灵感。团队没有采用大型过滤装置，而是在制造能够像鱼一样在水中移动的微型机器人。得克萨斯农工大学工程学院新闻称，这些自主纳米机器人使用特殊颗粒，在光等外力激活后，可以在海水中游动。
这些微型机器人捕获锂离子后，并不会直接散失。研究人员将其设计为可通过磁场轻松回收。光能驱动运动与磁场回收的结合，构成了一个可控系统。这一过程被称为“仿生运动”，即工程设计模仿自然界中已经存在的高效机制。
得州团队把海水视为替代来源，是因为与陆上矿藏相比，这一来源几乎没有穷尽。考虑到地球表面大部分被水覆盖，“稳定替代来源”的潜力不言而喻。其目标是摆脱对少数地理区域的依赖，转而利用一种可能增强整个清洁能源供应链的资源。
与传统采矿相比，这些纳米机器人有何优势？传统采矿是高强度过程，需要“开挖土地或从地下抽取卤水”，两者都消耗大量能源。项目主要研究人员之一邱晶晶博士指出，这些方法需要大量基础设施。
谁在主导这项研究？这一项目由两个团队合作推进，牵头人分别是工业与系统工程系的王世仁博士，以及机械工程系的邱晶晶博士。两人的专业背景结合，帮助团队从多个角度处理这一问题。
这项工作的意义，也体现在美国能源部提供的100万美元资助上。该项目是美国能源部资助的19项计划之一，入选目标是开发能够强化美国清洁能源供应链的技术。
目前面临哪些障碍？首要挑战之一在于海水本身的复杂性。海洋“盐度很高”，并含有多种不同矿物，纳米机器人必须能够把锂从其他物质中分离出来。此外，团队还必须确保这些精密机器人足够耐用，能够在严苛的海洋环境中长期存活。
另一个问题是，技术在实验室中运行良好，并不意味着在工业规模上同样有效。研究人员还在评估这些机器人本身可能带来的环境影响，以确保不会给海洋生态系统制造新的问题。
该项目的目标，是建立一种不仅具有成本效益、而且能够连续运行的回收方法。如果得克萨斯农工大学团队能够成功升级这些机器人，海洋就可能成为可靠的锂来源。随着电动汽车和可再生能源电网时代的到来，这些微小的“鱼形”机器人或许能以可持续方式为世界提供动力。
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