قرار است یک سیستم جدید پایش آلودگی آب انقلابی در شیوه های نظارت بر محیط زیست در بخش آب ایجاد کند. این سیستم پیشگامانه که توسط تیمی از محققان از دانشگاه‌های مشهور در اسکاتلند، پرتغال و آلمان توسعه یافته است، دارای حسگر ارزان‌قیمت و پرینت سه بعدی است که قادر به تشخیص غلظت‌های کوچک آفت‌کش‌ها در نمونه‌های آب است.
آفت کش ها نقش مهمی در حفاظت از محصولات کشاورزی ایفا می کنند، اما آسیب احتمالی آنها به سلامت انسان، حیوانات و محیط زیست نیاز به مراقبت دقیق دارد. برای کاهش خطرات آلودگی آب مرتبط با آفت کش ها، نظارت و تجزیه و تحلیل منظم ضروری است. با این حال، آزمایش‌های آفت‌کش‌های آزمایشگاهی فعلی با استفاده از روش‌هایی مانند کروماتوگرافی و طیف‌سنجی جرمی زمان‌بر و پرهزینه هستند.
یک جایگزین امیدوارکننده که در جامعه علمی مورد توجه قرار می گیرد، پراکندگی رامان با سطح پیشرفته (SERS) است. این ابزار تجزیه و تحلیل شیمیایی از برهمکنش نور با ساختارهای مولکولی برای شناسایی و شناسایی مقادیر کمی از مولکول ها در نمونه های آزمایشی استفاده می کند. با بهینه‌سازی سطح فلز برای جذب بهتر مولکول، SERS می‌تواند غلظت‌های دقیق مواد را تشخیص دهد.
تیم تحقیقاتی با انگیزه نیاز به یک روش آزمایشی قابل حمل و مقرون به صرفه که نتایج سریع در محل ارائه می دهد، بر توسعه یک رویکرد جدید با استفاده از مواد چاپ سه بعدی متمرکز شد. آنها با معماری های سلولی مختلف متشکل از پلی پروپیلن و نانولوله های کربنی چند جداره، پوشش داده شده با نانوذرات نقره و طلا، آزمایش کردند. این تیم طرح‌های مختلف معماری را ارزیابی کردند و دریافتند که طرح شبکه‌ای ترکیب شده با نانوذرات نقره امیدوارکننده‌ترین طرح است.
محققان این سیستم را با استفاده از نمونه‌های آبی با غلظت کم آفت‌کش‌های واقعی آزمایش کردند. نوارهای آزمایشی قادر به تشخیص مولکول‌های آفت‌کش در غلظت‌های کمتر از 1 میکرومولار بودند که کارایی سیستم را نشان می‌داد. پروفسور شانموگام کومار از دانشگاه گلاسکو، SERS را به عنوان یک تکنیک تشخیصی ارزشمند و قابل استفاده در زمینه های مختلف ستایش کرد.
دکتر Sara Fateixa از دانشگاه آویرو، سازگاری این سیستم را برجسته کرد و پیشنهاد کرد که می توان از آن برای نظارت بر وجود طیف وسیعی از مواد شیمیایی در نمونه ها استفاده کرد. به عنوان مثال، در کشاورزی، این سیستم می تواند نتایج مقرون به صرفه و قابل اعتمادی را برای آزمایش شیر گاوهای تحت درمان با آنتی بیوتیک ها قبل از بازگشت به بازار ارائه دهد.
این سیستم نوآورانه پایش آلودگی آب، این پتانسیل را دارد که فرآیندهای پایش زیست محیطی را ساده‌تر کند و آنها را کارآمدتر، اقتصادی‌تر و برای طیف گسترده‌ای از صنایع و کاربردها در دسترس قرار دهد.
کار این تیم در مجله “Macromolecular Materials and Engineering” تحت عنوان “منتشر شده است.شبکه‌های نانوکامپوزیت معماری با قابلیت ساخت افزودنی پوشش داده شده با نانوذرات پلاسمونیک برای تشخیص آلاینده‌های آب.”
بیایید و نظرات خود را در فیس بوک به ما بگویید، توییترو صفحات لینکدین، و فراموش نکنید که در خبرنامه هفتگی تولید مواد افزودنی ما ثبت نام کنید تا آخرین داستان ها را مستقیماً در صندوق ورودی خود دریافت کنید.
منبع: https://3dprinting.com/news/low-cost-3d-printed-sensor-could-revolutionize-water-monitoring/
