In team fan ûndersikers fan universiteiten yn Skotlân, Portugal en Dútslân hat in sensor ûntwikkele dy't de oanwêzigens fan pestiziden yn heul lege konsintraasjes yn wettermonsters helpe kin.
Harren wurk, beskreaun yn in nij papier publisearre hjoed yn it tydskrift Polymer Materials and Engineering, koe wettermonitoring flugger, makliker en goedkeaper meitsje.
Pestiziden wurde rûn de wrâld in soad brûkt yn lânbou om gewaaksferlies foar te kommen.Der moat lykwols foarsichtich wêze, om't sels lytse lekken yn boaiem, grûnwetter of seewetter skea feroarsaakje kinne foar minsklike, bisten en miljeu sûnens.
Regelmjittige miljeumonitoring is essensjeel om wetterfersmoarging te minimalisearjen, sadat prompt aksje kin wurde nommen as pestiziden wurde ûntdutsen yn wettermonsters.Op it stuit wurdt testen foar pestiziden normaal dien ûnder laboratoariumomstannichheden mei metoaden lykas chromatografy en massaspektrometry.
Hoewol dizze tests betroubere en krekte resultaten leverje, kinne se tiidslinend en djoer wêze om út te fieren.Ien kânsryk alternatyf is in ark foar gemysk analyse neamd oerflak-ferbettere Raman-scattering (SERS).
As ljocht in molekule treft, ferspraat it op ferskate frekwinsjes ôfhinklik fan de molekulêre struktuer fan it molekule.SERS lit wittenskippers it oantal oerbleaune molekulen yn in testmonster adsorbearre op in metalen oerflak ûntdekke en identifisearje troch de unike "fingerprint" te analysearjen fan ljocht ferspraat troch de molekulen.
Dit effekt kin wurde fersterke troch it metalen oerflak te feroarjen sadat it molekulen kin adsorbearje, wêrtroch it fermogen fan 'e sensor ferbetterje om lege konsintraasjes fan molekulen yn' e stekproef te detektearjen.
It ûndersyksteam sette útein om in nije, mear draachbere testmetoade te ûntwikkeljen dy't molekulen koe adsorbearje yn wettermonsters mei beskikbere 3D-printe materialen en krekte earste resultaten op it fjild leverje.
Om dat te dwaan, studearre se ferskate ferskillende soarten selstruktueren makke út in mingsel fan polypropyleen en multi-walled koalstof nanotubes.De gebouwen waarden makke mei smelte filaminten, in gewoan type 3D-printsjen.
Mei help fan tradisjonele wiete skiekunde techniken, sulveren en gouden nanopartikels wurde dellein op it oerflak fan 'e sel struktuer te skeakeljen in oerflak-ferbettere Raman ferstruit proses.
Se testten it fermogen fan ferskate ferskillende 3D-printe selmateriaalstruktueren om molekulen fan 'e organyske kleurstof methyleneblau op te nimmen en te adsorbearjen, en analysearren se doe mei in draachbere Raman-spektrometer.
De materialen dy't it bêste presteare yn 'e earste tests - roosterûntwerpen (periodike sellulêre struktueren) bûn oan sulveren nanopartikels - waarden doe tafoege oan de teststrip.Lytse hoemannichten echte insecticiden (Siram en paraquat) waarden tafoege oan seewetter en swiet wetter samples en pleatst op test strips foar SERS analyze.
It wetter wurdt helle út 'e mûning fan 'e rivier yn Aveiro, Portugal, en út kranen yn itselde gebiet, dy't regelmjittich hifke wurde om wetterfersmoarging effektyf te kontrolearjen.
De ûndersikers fûnen dat de strips twa bestridingsmiddelmolekulen yn konsintraasjes sa leech as 1 mikromole opspoare koene, wat lykweardich is oan ien bestridingsmiddelmolekule per miljoen wettermolekulen.
Professor Shanmugam Kumar, fan 'e James Watt School of Engineering oan' e Universiteit fan Glasgow, is ien fan 'e auteurs fan it papier.Dit wurk bout op syn ûndersyk nei it brûken fan 3D-printtechnology om nano-manipulearre strukturele roosters te meitsjen mei unike eigenskippen.
"De resultaten fan dizze foarriedige stúdzje binne tige bemoedigend en litte sjen dat dizze lege kosten materialen kinne wurde brûkt om sensoren te produsearjen foar SERS om pestiziden te detectearjen, sels by heul lege konsintraasjes."
Dr Sara Fateixa fan it CICECO Aveiro Materials Institute oan 'e Universiteit fan Aveiro, in co-auteur fan it papier, hat plasma nanopartikels ûntwikkele dy't SERS-technology stypje.Wylst dit papier it fermogen fan it systeem ûndersiket om spesifike soarten wetterfersmoargingen te ûntdekken, koe de technology maklik wurde tapast om de oanwêzigens fan wetterfersmoargingen te kontrolearjen.
Post tiid: Jan-24-2024