Шотландия, Португалия һәм Германия университетларыннан тикшеренүчеләр төркеме су үрнәкләрендә бик түбән концентрациядәге пестицидлар булуын ачыкларга ярдәм итә торган сенсор эшләде.
Аларның эше, бүген Polymer Materials and Engineering журналында бастырылган яңа мәкаләдә сурәтләнгән, су мониторингын тизрәк, җиңелрәк һәм арзанрак итә ала.
Пестицидлар бөтен дөнья буенча авыл хуҗалыгында уңыш югалтуларын булдырмас өчен киң кулланыла. Шулай да, сак булырга кирәк, чөнки туфракка, җир асты суларына яки диңгез суына кечкенә генә агып чыгулар да кеше, хайваннар һәм әйләнә-тирә мохит сәламәтлегенә зыян китерергә мөмкин.
Су үрнәкләрендә пестицидлар табылганда тиз арада чаралар күрү өчен, су пычрануын минимальләштерү өчен даими әйләнә-тирә мохитне күзәтү бик мөһим. Хәзерге вакытта пестицидларны тикшерү гадәттә лаборатория шартларында хроматография һәм масса-спектрометрия кебек ысуллар кулланып үткәрелә.
Бу сынаулар ышанычлы һәм төгәл нәтиҗәләр бирсә дә, аларны башкару вакытны күп ала һәм кыйммәткә төшә ала. Бер өметле альтернатива - өслек белән көчәйтелгән Раман чәчелүе (SERS) дип аталган химик анализ коралы.
Яктылык молекулага эләккәч, ул молекуланың молекуляр структурасына карап төрле ешлыкларда сибелә. SERS галимнәргә молекулалар тарафыннан сибелгән яктылыкның уникаль "бармак эзен" анализлау юлы белән металл өслегенә адсорбцияләнгән сынау үрнәгендәге калдык молекулалар күләмен ачыкларга һәм билгеләргә мөмкинлек бирә.
Бу эффектны металл өслеген молекулаларны адсорбцияли алырлык итеп үзгәртү юлы белән көчәйтергә мөмкин, шуның белән сенсорның үрнәктәге молекулаларның түбән концентрациясен ачыклау сәләтен яхшырта.
Тикшеренү төркеме яңа, күчмә сынау ысулын эшләүгә кереште, ул молекулаларны су үрнәкләренә адсорбцияли ала, ул 3D бастырылган материалларны кулланып, кыр шартларында төгәл башлангыч нәтиҗәләр бирә ала.
Моның өчен алар полипропилен һәм күп катламлы углерод нанотрубкалары катнашмасыннан ясалган берничә төрле күзәнәк структурасын өйрәнделәр. Биналар эретелгән җепселләр ярдәмендә төзелгән, бу 3D бастыруның киң таралган төре.
Традицион дымлы химия ысулларын кулланып, көмеш һәм алтын нанокисәкчәләре күзәнәк структурасы өслегенә урнаштырыла, бу өслекне яхшыртылган Раман сибелү процессын тәэмин итә.
Алар берничә төрле 3D бастырылган күзәнәк материалы структурасының метилен зәңгәр органик буяу молекулаларын сеңдерү һәм адсорбцияләү сәләтен сынап карадылар, аннары аларны портатив Раман спектрометры ярдәмендә анализладылар.
Башлангыч сынауларда иң яхшы нәтиҗәләр күрсәткән материаллар - көмеш нанокисәкчәләренә бәйләнгән челтәр конструкцияләре (периодик күзәнәк структуралары) аннары сынау полосасына өстәлде. Диңгез суы һәм төче су үрнәкләренә аз күләмдә чын инсектицидлар (Сирам һәм паракват) өстәлде һәм SERS анализы өчен сынау полосаларына куелды.
Су Португалиянең Авейру шәһәрендәге елга тамагыннан һәм шул ук райондагы краннардан алына, алар су пычрануын нәтиҗәле күзәтү өчен даими тикшерелә.
Тикшеренүчеләр полосаларның 1 микромоль кебек түбән концентрациядәге ике пестицид молекуласын ачыклый алуын ачыкладылар, бу миллион су молекуласына бер пестицид молекуласына тиң.
Глазго университетының Джеймс Ватт исемендәге инженерлык мәктәбеннән профессор Шанмугам Кумар - мәкалә авторларының берсе. Бу хезмәт аның уникаль үзенчәлекләргә ия наноинженерлык структуралы рәшәткәләр булдыру өчен 3D бастыру технологиясен куллану буенча тикшеренүләренә нигезләнгән.
"Бу башлангыч тикшеренү нәтиҗәләре бик дәртләндергеч һәм бу арзан материалларның SERS өчен датчиклар җитештерүдә кулланылырга мөмкин булуын күрсәтә, алар пестицидларны бик түбән концентрацияләрдә дә ачыклый ала."
Авейру университетының CICECO Авейру материаллар институтыннан доктор Сара Фатейша, мәкалә автордашларының берсе, SERS технологиясен хуплый торган плазма нанокисәкчәләрен эшләгән. Бу мәкалә системаның су пычраткычларының билгеле бер төрләрен ачыклау сәләтен тикшерсә дә, бу технологияне су пычраткычларының булуын күзәтү өчен җиңел кулланырга мөмкин.
Бастырып чыгару вакыты: 2024 елның 24 гыйнвары