Гурӯҳе аз муҳаққиқон аз донишгоҳҳои Шотландия, Португалия ва Олмон сенсореро таҳия карданд, ки метавонад барои муайян кардани мавҷудияти пеститсидҳо дар консентратсияҳои хеле паст дар намунаҳои об кумак кунад.
Кори онҳо, ки дар мақолаи наве, ки имрӯз дар маҷаллаи Polymer Materials and Engineering нашр шудааст, тавсиф шудааст, метавонад назорати обро тезтар, осонтар ва арзонтар гардонад.
Пеститсидҳо дар кишоварзӣ дар саросари ҷаҳон барои пешгирии талафоти ҳосил ба таври васеъ истифода мешаванд. Аммо, бояд эҳтиёт кард, зеро ҳатто ихроҷи ночиз ба хок, обҳои зеризаминӣ ё оби баҳр метавонад ба саломатии инсон, ҳайвонот ва муҳити зист зарар расонад.
Барои кам кардани ифлосшавии об, мониторинги мунтазами муҳити зист муҳим аст, то ки ҳангоми ошкор шудани пеститсидҳо дар намунаҳои об чораҳои фаврӣ андешида шаванд. Дар айни замон, санҷиши пеститсидҳо одатан дар шароити лабораторӣ бо истифода аз усулҳо ба монанди хроматография ва спектрометрияи массавӣ анҷом дода мешавад.
Гарчанде ки ин озмоишҳо натиҷаҳои боэътимод ва дақиқ медиҳанд, аммо иҷрои онҳо метавонад вақтро талаб кунад ва гарон бошад. Як алтернативаи умедбахш асбоби таҳлили кимиёвӣ бо номи парокандакунии Raman-и сатҳӣ (SERS) мебошад.
Вақте ки нур ба молекула мерасад, он вобаста ба сохтори молекулавӣ бо басомадҳои гуногун пароканда мешавад. SERS ба олимон имкон медиҳад, ки миқдори молекулаҳои боқимондаро дар намунаи озмоишӣ, ки дар сатҳи металлӣ адсорбсия шудаанд, тавассути таҳлили "изҳои ангушт"-и беназири нури парокандашуда аз ҷониби молекулаҳо муайян ва муайян кунанд.
Ин таъсирро метавон бо роҳи тағир додани сатҳи металлӣ, то он тавонад молекулаҳоро адсорбсия кунад ва бо ин васила қобилияти сенсорро барои муайян кардани консентратсияи пасти молекулаҳо дар намуна беҳтар созад.
Гурӯҳи тадқиқотӣ барои таҳияи усули нави озмоишӣ ва сайёртаре шурӯъ кард, ки метавонад молекулаҳоро ба намунаҳои об бо истифода аз маводҳои чопшудаи 3D адсорбсия кунад ва натиҷаҳои ибтидоии дақиқро дар саҳро таъмин намояд.
Барои ин, онҳо якчанд намудҳои гуногуни сохторҳои ҳуҷайраро, ки аз омехтаи полипропилен ва нанотрубкаҳои карбонии бисёрдевордор сохта шудаанд, омӯхтанд. Биноҳо бо истифода аз риштаҳои гудохта, як навъи маъмули чопи 3D, сохта шудаанд.
Бо истифода аз усулҳои анъанавии химияи тар, нанозарраҳои нуқра ва тилло дар сатҳи сохтори ҳуҷайра ҷойгир карда мешаванд, то раванди парокандагии Раманро, ки бо сатҳи беҳтаршуда беҳтар карда шудааст, имконпазир созанд.
Онҳо қобилияти якчанд сохторҳои гуногуни маводи ҳуҷайравии чопшудаи 3D-ро барои ҷаббида ва адсорбсияи молекулаҳои ранги органикии метилен кабуди онро санҷиданд ва сипас онҳоро бо истифода аз спектрометри сайёри Раман таҳлил карданд.
Сипас маводҳое, ки дар озмоишҳои аввалия беҳтарин натиҷаҳоро нишон доданд - тарҳҳои шабакавӣ (сохторҳои ҳуҷайравии даврӣ), ки ба нанозарраҳои нуқра пайваст карда шудаанд - ба тасмаи озмоишӣ илова карда шуданд. Миқдори ками инсектисидҳои воқеӣ (Сирам ва паракуат) ба намунаҳои оби баҳр ва оби тоза илова карда шуданд ва барои таҳлили SERS дар тасмаҳои озмоишӣ ҷойгир карда шуданд.
Об аз резишгоҳи дарё дар Авейру, Португалия ва аз кранҳои ҳамон минтақа гирифта мешавад, ки мунтазам барои назорати самараноки ифлосшавии об санҷида мешаванд.
Муҳаққиқон муайян карданд, ки тасмаҳо тавонистанд ду молекулаи пеститсидро дар консентратсияҳои то 1 микромол муайян кунанд, ки ба як молекулаи пеститсид дар як миллион молекулаи об баробар аст.
Профессор Шанмугам Кумар аз Мактаби муҳандисии Ҷеймс Ватт дар Донишгоҳи Глазго яке аз муаллифони ин мақола мебошад. Ин асар бар таҳқиқоти ӯ дар бораи истифодаи технологияи чопи сеченака барои эҷоди шабакаҳои сохтории наномуҳандисӣ бо хосиятҳои беназир асос ёфтааст.
«Натиҷаҳои ин таҳқиқоти пешакӣ хеле рӯҳбаландкунандаанд ва нишон медиҳанд, ки ин маводҳои арзон метавонанд барои истеҳсоли сенсорҳо барои SERS барои муайян кардани пеститсидҳо, ҳатто дар консентратсияҳои хеле паст, истифода шаванд.»
Доктор Сара Фатейша аз Институти маводҳои CICECO Авейро дар Донишгоҳи Авейро, ки ҳаммуаллифи ин мақола аст, нанозарраҳои плазмаро таҳия кардааст, ки технологияи SERS-ро дастгирӣ мекунанд. Дар ҳоле ки ин мақола қобилияти системаро барои муайян кардани намудҳои мушаххаси ифлоскунандаҳои об меомӯзад, ин технологияро ба осонӣ барои назорат кардани мавҷудияти ифлоскунандаҳои об истифода бурдан мумкин аст.
Вақти нашр: 24 январи соли 2024