水中猎铀！中国科学家研发出会游动的微型材料

一支在中国开展研究的国际团队研发出一种微型材料，其行为犹如掠食者——能在水中自主游动，主动追踪并捕获铀离子。这一成果有望重塑核燃料的获取方式，并为放射性污染清理提供新途径。

会"追踪捕猎"的微型马达

这种由中国科学院青海盐湖研究所研发的光驱金属有机框架微型马达材料，于3月24日被同行评审期刊《纳米研究》正式录用。这些海绵状微粒的直径仅有2微米——远细于人类头发丝——且经过专门设计，可在水中长期保持稳定性。

在接触少量双氧水后，这些微粒会产生推进力，以约每秒7微米的速度在水中运动。受到光照后，速度几乎翻倍，相当于为马达注入了一股"太阳能助推"。在实验室测试中，每克材料最多可捕获406毫克铀，并将其转化为稳定的矿化形态，便于后续分离和储存。headtopics

"它以光为驱动，能够自主移动，与传统固定式材料相比，更加节能环保。"首席科学家周永全在接受《南华早报》采访时表示。南华早报

微尺度下的捕食者-猎物动力学

在受控实验中，研究人员观察到了一些涌现行为，这些行为与生物界的捕食者-猎物动力学高度相似。当活性微马达与被动胶体粒子结合时，系统呈现出类似捕猎、逃逸和协调群集运动的模式，并随燃料浓度的变化而动态调整。这项实验工作的主要负责人是团队成员伊克拉姆·穆罕默德。headtopics

据周博士介绍，这一概念的应用范围可能不止于铀的回收，还可进一步推广至铷和铯等其他战略性元素的提取。headtopics

战略背景与尚待克服的挑战

这项研究问世之际，中国正大力扩建核电机组，同时仍高度依赖进口铀资源。世界海洋中估计溶解有约45亿吨铀，但其浓度极低——大约仅为0.003 ppm（百万分之零点零零三）——长期以来使提取工作难以实现。今年早些时候，中国国家相关核机构宣布，利用南海海上平台从海水中成功提取了千克级铀，这标志着中国在推进海洋核燃料来源这一整体战略上又迈进了一步。

周强调，微马达技术目前仍处于起步阶段。高盐度环境（如盐湖）目前会制约该系统的性能，要将其转化为实际应用，还需要进一步的工程化研究。headtopics