Shotlandiya, Portugaliya va Germaniya universitetlaridan kelgan tadqiqotchilar guruhi suv namunalarida juda past konsentratsiyadagi pestitsidlar mavjudligini aniqlashga yordam beradigan sensorni ishlab chiqdilar.
Ularning ishi bugun "Polymer Materials and Engineering" jurnalida chop etilgan yangi maqolada tasvirlangan bo'lib, suv monitoringini tezroq, osonroq va arzonroq qilishi mumkin.
Pestitsidlar butun dunyo bo'ylab qishloq xo'jaligida hosil nobud bo'lishining oldini olish uchun keng qo'llaniladi. Biroq, ehtiyot bo'lish kerak, chunki tuproqqa, yer osti suvlariga yoki dengiz suviga kichik oqishlar ham odamlar, hayvonlar va atrof-muhit salomatligiga zarar etkazishi mumkin.
Suv namunalarida pestitsidlar aniqlanganda tezkor choralar ko'rish uchun suv ifloslanishini minimallashtirish uchun muntazam atrof-muhit monitoringi juda muhimdir. Hozirgi vaqtda pestitsidlarni sinovdan o'tkazish odatda laboratoriya sharoitida xromatografiya va mass-spektrometriya kabi usullar yordamida amalga oshiriladi.
Ushbu sinovlar ishonchli va aniq natijalarni bersa-da, ularni bajarish vaqt talab qilishi va qimmatga tushishi mumkin. Istiqbolli alternativalardan biri sirtni kuchaytiruvchi Raman sochilishi (SERS) deb nomlangan kimyoviy tahlil vositasidir.
Yorug'lik molekulaga tushganda, u molekulaning molekulyar tuzilishiga qarab turli chastotalarda tarqaladi. SERS olimlarga molekulalar tomonidan sochilgan noyob "barmoq izi" ni tahlil qilish orqali metall yuzasiga adsorbsiyalangan sinov namunasidagi qoldiq molekulalar miqdorini aniqlash va aniqlash imkonini beradi.
Bu ta'sir metall yuzasini molekulalarni adsorbsiyalashi uchun o'zgartirish orqali kuchaytirilishi mumkin, shu bilan sensorning namunadagi past konsentratsiyali molekulalarni aniqlash qobiliyatini yaxshilaydi.
Tadqiqot guruhi mavjud 3D bosilgan materiallardan foydalangan holda molekulalarni suv namunalariga adsorbsiyalash va dala sharoitida aniq dastlabki natijalarni berish imkonini beradigan yangi, yanada ko'chma sinov usulini ishlab chiqishga kirishdi.
Buning uchun ular polipropilen va ko'p devorli uglerod nanotubalari aralashmasidan tayyorlangan bir nechta turli xil hujayra tuzilmalarini o'rganishdi. Binolar keng tarqalgan 3D bosma turi bo'lgan eritilgan filamentlar yordamida yaratilgan.
An'anaviy nam kimyo usullaridan foydalangan holda, sirtni yaxshilangan Raman sochish jarayonini ta'minlash uchun kumush va oltin nanopartikullari hujayra tuzilishi yuzasiga yotqiziladi.
Ular bir nechta turli xil 3D bosilgan hujayra materiali tuzilmalarining metilen ko'k organik bo'yoq molekulalarini yutish va adsorblash qobiliyatini sinovdan o'tkazdilar va keyin ularni ko'chma Raman spektrometri yordamida tahlil qildilar.
Dastlabki sinovlarda eng yaxshi natija ko'rsatgan materiallar - kumush nanopartikullarga bog'langan panjara dizaynlari (davriy hujayra tuzilmalari) - keyin sinov chizig'iga qo'shildi. Dengiz suvi va chuchuk suv namunalariga oz miqdorda haqiqiy insektitsidlar (Siram va paraquat) qo'shildi va SERS tahlili uchun sinov chiziqlariga joylashtirildi.
Suv Portugaliyaning Aveiro shahridagi daryoning og'zidan va shu hududdagi jo'mraklardan olinadi, ular suv ifloslanishini samarali nazorat qilish uchun muntazam ravishda tekshiriladi.
Tadqiqotchilar shuni aniqladilarki, chiziqlar 1 mikromolgacha bo'lgan konsentratsiyalarda ikkita pestitsid molekulasini aniqlay oldi, bu million suv molekulasiga bitta pestitsid molekulasiga teng.
Glazgo universiteti qoshidagi Jeyms Vatt muhandislik maktabidan professor Shanmugam Kumar ushbu maqola mualliflaridan biri. Ushbu ish uning noyob xususiyatlarga ega nanomuhandislik asosidagi strukturaviy panjaralarni yaratish uchun 3D bosib chiqarish texnologiyasidan foydalanish bo'yicha tadqiqotlariga asoslanadi.
"Ushbu dastlabki tadqiqot natijalari juda dalda beruvchi va shuni ko'rsatadiki, ushbu arzon materiallardan juda past konsentratsiyalarda ham pestitsidlarni aniqlash uchun SERS sensorlarini ishlab chiqarishda foydalanish mumkin."
Maqolaning hammuallifi, Aveiro universiteti qoshidagi CICECO Aveiro Materiallar institutidan doktor Sara Fateixa SERS texnologiyasini qo'llab-quvvatlaydigan plazma nanopartikullarini ishlab chiqdi. Ushbu maqola tizimning suv ifloslantiruvchi moddalarining ma'lum turlarini aniqlash qobiliyatini o'rgansa-da, texnologiya suv ifloslantiruvchi moddalarining mavjudligini kuzatish uchun osongina qo'llanilishi mumkin.
Joylashtirilgan vaqt: 2024-yil 24-yanvar