Një ekip studiuesish nga universitetet në Skoci, Portugali dhe Gjermani ka zhvilluar një sensor që mund të ndihmojë në zbulimin e pranisë së pesticideve në përqendrime shumë të ulëta në mostrat e ujit.
Puna e tyre, e përshkruar në një punim të ri të botuar sot në revistën Polymer Materials and Engineering, mund ta bëjë monitorimin e ujit më të shpejtë, më të lehtë dhe më të lirë.
Pesticidet përdoren gjerësisht në bujqësi në mbarë botën për të parandaluar humbjet e të korrave.Megjithatë, duhet treguar kujdes, pasi edhe rrjedhjet e vogla në tokë, ujërat nëntokësore ose ujin e detit mund të shkaktojnë dëm për shëndetin e njerëzve, kafshëve dhe mjedisit.
Monitorimi i rregullt mjedisor është thelbësor për të minimizuar ndotjen e ujit në mënyrë që të ndërmerren veprime të menjëhershme kur pesticidet zbulohen në mostrat e ujit.Aktualisht, testimi i pesticideve zakonisht bëhet në kushte laboratorike duke përdorur metoda të tilla si kromatografia dhe spektrometria e masës.
Ndërsa këto teste ofrojnë rezultate të besueshme dhe të sakta, ato mund të kërkojnë kohë dhe të kushtueshme për t'u kryer.Një alternativë premtuese është një mjet i analizës kimike i quajtur Sipërfaqja e zgjeruar Raman Scattering (SERS).
Kur drita godet një molekulë, ajo shpërndahet në frekuenca të ndryshme në varësi të strukturës molekulare të molekulës.SERS i lejon shkencëtarët të zbulojnë dhe identifikojnë sasinë e molekulave të mbetura në një kampion provë të absorbuar në një sipërfaqe metalike duke analizuar "gjurmën e gishtit" unike të dritës të shpërndarë nga molekulat.
Ky efekt mund të përmirësohet duke modifikuar sipërfaqen metalike në mënyrë që të mund të përthithë molekulat, duke përmirësuar kështu aftësinë e sensorit për të zbuluar përqendrime të ulëta të molekulave në mostër.
Ekipi hulumtues filloi të zhvillojë një metodë të re, më të lëvizshme testimi që mund të absorbojë molekulat në mostrat e ujit duke përdorur materiale të printuara 3D në dispozicion dhe të sigurojë rezultate të sakta fillestare në terren.
Për ta bërë këtë, ata studiuan disa lloje të ndryshme të strukturave qelizore të bëra nga një përzierje e polipropilenit dhe nanotubave karboni me shumë mure.Ndërtesat u krijuan duke përdorur filamente të shkrira, një lloj i zakonshëm i printimit 3D.
Duke përdorur teknikat tradicionale të kimisë së lagësht, nanogrimcat e argjendit dhe të arit depozitohen në sipërfaqen e strukturës së qelizës për të mundësuar një proces shpërndarjeje Raman të përmirësuar në sipërfaqe.
Ata testuan aftësinë e disa strukturave të ndryshme të materialeve qelizore të printuara 3D për të thithur dhe përthithur molekulat e ngjyrës organike blu metilen, dhe më pas i analizuan ato duke përdorur një spektrometër portativ Raman.
Materialet që performuan më mirë në testet fillestare – dizajnet e rrjetës (strukturat qelizore periodike) të lidhura me nanogrimcat e argjendit – u shtuan më pas në shiritin e provës.Sasi të vogla të insekticideve të vërteta (Siram dhe paraquat) u shtuan në mostrat e ujit të detit dhe ujit të ëmbël dhe u vendosën në shirita testimi për analizën SERS.
Uji merret nga gryka e lumit në Aveiro, Portugali, dhe nga çezmat në të njëjtën zonë, të cilat testohen rregullisht për të monitoruar në mënyrë efektive ndotjen e ujit.
Studiuesit zbuluan se shiritat ishin në gjendje të zbulonin dy molekula pesticide në përqendrime deri në 1 mikromole, që është e barabartë me një molekulë pesticidi për milion molekula uji.
Profesor Shanmugam Kumar, nga Shkolla e Inxhinierisë James Watt në Universitetin e Glasgow, është një nga autorët e punimit.Kjo punë bazohet në kërkimin e tij në përdorimin e teknologjisë së printimit 3D për të krijuar rrjeta strukturore të nanoinxhinieruara me veti unike.
"Rezultatet e këtij studimi paraprak janë shumë inkurajuese dhe tregojnë se këto materiale me kosto të ulët mund të përdoren për të prodhuar sensorë për SERS për të zbuluar pesticidet, edhe në përqendrime shumë të ulëta."
Dr. Sara Fateixa nga Instituti i Materialeve CICECO Aveiro në Universitetin e Aveiro, një bashkëautore e punimit, ka zhvilluar nanogrimca plazme që mbështesin teknologjinë SERS.Ndërsa ky dokument shqyrton aftësinë e sistemit për të zbuluar lloje specifike të ndotësve të ujit, teknologjia mund të zbatohet lehtësisht për të monitoruar praninë e ndotësve të ujit.
Koha e postimit: Jan-24-2024