स्कटल्याण्ड, पोर्चुगल र जर्मनीका विश्वविद्यालयका अनुसन्धानकर्ताहरूको टोलीले पानीको नमूनाहरूमा धेरै कम सांद्रतामा कीटनाशकहरूको उपस्थिति पत्ता लगाउन मद्दत गर्ने सेन्सर विकास गरेको छ।
पोलिमर मटेरियल्स एण्ड इन्जिनियरिङ जर्नलमा आज प्रकाशित नयाँ पेपरमा वर्णन गरिएको उनीहरूको कामले पानी अनुगमनलाई छिटो, सजिलो र सस्तो बनाउन सक्छ।
बालीनालीको क्षति रोक्न विश्वभर कृषिमा कीटनाशकहरूको व्यापक प्रयोग गरिन्छ। यद्यपि, सावधानी अपनाउनु पर्छ, किनकि माटो, भूमिगत पानी वा समुद्री पानीमा सानो चुहावटले पनि मानव, जनावर र वातावरणीय स्वास्थ्यलाई हानि पुर्याउन सक्छ।
पानीको प्रदूषण कम गर्न नियमित वातावरणीय अनुगमन आवश्यक छ ताकि पानीको नमूनामा कीटनाशकहरू पत्ता लागेमा तुरुन्तै कारबाही गर्न सकियोस्। हाल, कीटनाशक परीक्षण सामान्यतया प्रयोगशालाको अवस्थामा क्रोमेटोग्राफी र मास स्पेक्ट्रोमेट्री जस्ता विधिहरू प्रयोग गरेर गरिन्छ।
यी परीक्षणहरूले भरपर्दो र सही परिणाम प्रदान गरे तापनि, तिनीहरू समय खपत गर्ने र प्रदर्शन गर्न महँगो हुन सक्छन्। एउटा आशाजनक विकल्प भनेको सतह-बृद्धि गरिएको रमन स्क्याटरिङ (SERS) भनिने रासायनिक विश्लेषण उपकरण हो।
जब प्रकाश अणुमा ठोक्किन्छ, यो अणुको आणविक संरचनाको आधारमा फरक-फरक फ्रिक्वेन्सीहरूमा छरिन्छ। SERS ले वैज्ञानिकहरूलाई अणुहरूद्वारा छरिएको प्रकाशको अद्वितीय "औंठाछाप" को विश्लेषण गरेर धातुको सतहमा सोसिएको परीक्षण नमूनामा अवशिष्ट अणुहरूको मात्रा पत्ता लगाउन र पहिचान गर्न अनुमति दिन्छ।
धातुको सतहलाई परिमार्जन गरेर यो प्रभाव बढाउन सकिन्छ ताकि यसले अणुहरूलाई सोस्न सकोस्, जसले गर्दा नमूनामा अणुहरूको कम सांद्रता पत्ता लगाउने सेन्सरको क्षमतामा सुधार हुन्छ।
अनुसन्धान टोलीले उपलब्ध थ्रीडी प्रिन्टेड सामग्रीहरू प्रयोग गरेर पानीको नमूनाहरूमा अणुहरू सोस्न सक्ने र क्षेत्रमा सही प्रारम्भिक परिणामहरू प्रदान गर्न सक्ने नयाँ, थप पोर्टेबल परीक्षण विधि विकास गर्न लागेको हो।
त्यसो गर्न, तिनीहरूले पोलिप्रोपाइलिन र बहु-पर्खाल कार्बन न्यानोट्यूबको मिश्रणबाट बनेका विभिन्न प्रकारका कोष संरचनाहरूको अध्ययन गरे। भवनहरू पग्लिएका फिलामेन्टहरू प्रयोग गरेर सिर्जना गरिएका थिए, जुन एक सामान्य प्रकारको थ्रीडी प्रिन्टिङ हो।
परम्परागत भिजेको रसायन प्रविधिहरू प्रयोग गरेर, सतह-बृद्धि गरिएको रमन स्क्याटरिङ प्रक्रियालाई सक्षम बनाउन कोशिका संरचनाको सतहमा चाँदी र सुनको न्यानोपार्टिकल्स जम्मा गरिन्छ।
तिनीहरूले जैविक रंग मिथिलिन नीलोको अणुहरू अवशोषित र सोस्न धेरै फरक 3D प्रिन्टेड सेल सामग्री संरचनाहरूको क्षमता परीक्षण गरे, र त्यसपछि पोर्टेबल रमन स्पेक्ट्रोमिटर प्रयोग गरेर तिनीहरूलाई विश्लेषण गरे।
प्रारम्भिक परीक्षणहरूमा उत्कृष्ट प्रदर्शन गर्ने सामग्रीहरू - चाँदीको न्यानोपार्टिकल्ससँग बाँधिएको जाली डिजाइनहरू (आवधिक सेलुलर संरचनाहरू) - त्यसपछि परीक्षण स्ट्रिपमा थपियो। समुद्री पानी र ताजा पानीको नमूनाहरूमा थोरै मात्रामा वास्तविक कीटनाशकहरू (सिराम र प्याराक्वाट) थपियो र SERS विश्लेषणको लागि परीक्षण स्ट्रिपहरूमा राखियो।
पानी पोर्चुगलको एभेइरोमा रहेको नदीको मुखबाट र सोही क्षेत्रका धाराहरूबाट लिइन्छ, जसको नियमित रूपमा पानी प्रदूषणको प्रभावकारी निगरानी गर्न परीक्षण गरिन्छ।
अनुसन्धानकर्ताहरूले पत्ता लगाए कि स्ट्रिपहरूले १ माइक्रोमोल जति कम सांद्रतामा दुई कीटनाशक अणुहरू पत्ता लगाउन सक्षम थिए, जुन प्रति दश लाख पानी अणुहरूमा एउटा कीटनाशक अणु बराबर हुन्छ।
ग्लासगो विश्वविद्यालयको जेम्स वाट स्कूल अफ इन्जिनियरिङका प्रोफेसर षणमुगम कुमार यस पेपरका लेखकहरूमध्ये एक हुन्। यो कामले अद्वितीय गुणहरू भएका न्यानोइन्जिनियर गरिएका संरचनात्मक जालीहरू सिर्जना गर्न थ्रीडी प्रिन्टिङ प्रविधिको प्रयोगमा उनको अनुसन्धानमा आधारित छ।
"यस प्रारम्भिक अध्ययनको नतिजा धेरै उत्साहजनक छ र देखाउँछ कि यी कम लागतका सामग्रीहरू धेरै कम सांद्रतामा पनि कीटनाशकहरू पत्ता लगाउन SERS को लागि सेन्सरहरू उत्पादन गर्न प्रयोग गर्न सकिन्छ।"
यस पेपरकी सह-लेखिका, एभेइरो विश्वविद्यालयको CICECO एभेइरो मटेरियल इन्स्टिच्युटकी डा. सारा फतेइसाले SERS प्रविधिलाई समर्थन गर्ने प्लाज्मा न्यानोपार्टिकल्स विकास गरेकी छिन्। यो पेपरले विशेष प्रकारका पानी प्रदूषकहरू पत्ता लगाउने प्रणालीको क्षमताको जाँच गर्छ, तर यो प्रविधि पानी प्रदूषकहरूको उपस्थिति निगरानी गर्न सजिलै लागू गर्न सकिन्छ।
पोस्ट समय: जनवरी-२४-२०२४