Çox yaxşı şey nə vaxt pis şeyə çevrilir? Sual budur Conatan Klaussen, dosent Ayova Dövlət Universitetinin Mexanika Mühəndisliyi Departamenti, və onun tədqiqatçılar qrupu, pestisidlərin istifadəsinə gəldikdə fermerlərə cavab verməyə kömək etməyi hədəfləyir. Az istifadə fermerlərin məhsullarına zərər verə bilər, həddindən artıq istifadə isə torpağa və ya su yollarına axmasına səbəb ola bilər.
Claussen və komandası torpaqda pestisidləri aşkarlaya bilən çevik, ucuz və birdəfəlik biosensor yaratdı. Bu biosensor güclü və sabit nanohissəcik olan qrafendən hazırlanıb və nümunəni laboratoriyaya göndərmək və nəticələri gözləmək üçün lazım olan vaxt və puldan fərqli olaraq, ani geribildirim təmin edir.
USDA-nın Milli Ərzaq və Kənd Təsərrüfatı İnstitutu layihəyə dəstək verdi Kənd Təsərrüfatı və Qida Tədqiqat Təşəbbüsü bir hissəsi kimi qrant Nanotexnologiya proqramı.
Biosensor əvvəlcə qrafen mürəkkəbini kağıza çap etməklə hazırlanır. Lazer daha sonra qrafen mürəkkəbinin lopalarını qaynaq edərək elektrik keçiriciliyini yaxşılaşdırmaq üçün mürəkkəbin üzərində izlər aparır və üç ölçülü nanostrukturlu səth yaradır.
Klaussen dedi: "Lanqlar, demək olar ki, kağızın səthindən çıxan qızılgül ləçəklərinə bənzəyir". "Onlar torpağı sınamaq üçün əsas material təşkil edirlər."
Bunun üçün biosensor torpaq və sudan ibarət şlamına batırılır. Daha sonra pestisidləri yoxlamaq üçün sahədə elektrokimyəvi oxuyucuya qoşulur.
"Bu, pH test zolağına bənzəyir" dedi Klaussen. Test nəticələri fermerlərə sağlam məhsul saxlamaq və ətraf mühitə dəyən zərəri minimuma endirmək üçün nə qədər pestisidin lazım olduğunu tez anlamağa kömək edə bilər. Həmçinin, nəticələr pestisidlərin həddindən artıq istifadəsi aşkar olarsa, fermerlərə ətraf mühitin bərpasının harada lazım ola biləcəyini anlamağa kömək edə bilər.
Biosensor kənd təsərrüfatı icmasından kənarda istifadə üçün böyük potensiala malikdir. Onun xassələri biotibbi, ətraf mühit və ya qida təhlükəsizliyi sahələrində istifadə üçün sadəcə onun üzərində hərəkətsiz olan bioloji komponentləri dəyişdirməklə dəyişdirilə bilər.
“Bu layihədə məni ən çox valeh edən şey, onun təmin edə biləcəyi real dünyaya təsiridir” dedi Klaussen. “Qrafen sensorları adətən elektrokimyəvi sensorların işini artırmaq üçün istifadə olunan qiymətli metalların istifadəsini tələb etmir. Buna görə də, [bu] texnologiya, həqiqətən də kütlələr tərəfindən çevik/aşağı qiymətli elektronika və sensorlar üçün istifadə edilə bilər.
- Selina Mayners, Milli Qida və Kənd Təsərrüfatı İnstitutu
Mənbə: USDA Blog