Tim ta’ riċerkaturi minn universitajiet fl-Iskozja, il-Portugall u l-Ġermanja żviluppa sensur li jista’ jgħin biex jinstab il-preżenza ta’ pestiċidi f’konċentrazzjonijiet baxxi ħafna f’kampjuni tal-ilma.
Ix-xogħol tagħhom, deskritt f'dokument ġdid ippubblikat illum fil-ġurnal Polymer Materials and Engineering, jista' jagħmel il-monitoraġġ tal-ilma aktar mgħaġġel, aktar faċli u irħas.
Il-pestiċidi jintużaw ħafna fl-agrikoltura madwar id-dinja biex jipprevjenu t-telf tal-għelejjel. Madankollu, trid tiġi eżerċitata kawtela, għax anke tnixxijiet żgħar fil-ħamrija, fl-ilma ta’ taħt l-art jew fl-ilma baħar jistgħu jikkawżaw ħsara lis-saħħa tal-bniedem, tal-annimali u tal-ambjent.
Monitoraġġ ambjentali regolari huwa essenzjali biex tiġi minimizzata l-kontaminazzjoni tal-ilma sabiex tkun tista' tittieħed azzjoni fil-pront meta jinstabu pestiċidi f'kampjuni tal-ilma. Bħalissa, l-ittestjar tal-pestiċidi ġeneralment isir f'kundizzjonijiet ta' laboratorju bl-użu ta' metodi bħall-kromatografija u l-ispettrometrija tal-massa.
Filwaqt li dawn it-testijiet jipprovdu riżultati affidabbli u preċiżi, jistgħu jieħdu ħafna ħin u jiswew ħafna flus biex jitwettqu. Alternattiva waħda promettenti hija għodda ta' analiżi kimika msejħa surface-enhanced Raman Scattering (SERS).
Meta d-dawl jolqot molekula, dan jinfirex fi frekwenzi differenti skont l-istruttura molekulari tal-molekula. Is-SERS jippermetti lix-xjentisti jiskopru u jidentifikaw l-ammont ta’ molekuli residwi f’kampjun tat-test assorbit fuq wiċċ tal-metall billi janalizzaw l-“impronta tas-swaba’” unika tad-dawl imxerred mill-molekuli.
Dan l-effett jista' jittejjeb billi jiġi modifikat il-wiċċ tal-metall sabiex ikun jista' jassorbi l-molekuli, u b'hekk tittejjeb il-kapaċità tas-sensor li jidentifika konċentrazzjonijiet baxxi ta' molekuli fil-kampjun.
It-tim tar-riċerka beda jiżviluppa metodu ta' ttestjar ġdid u aktar portabbli li jista' jassorbi molekuli f'kampjuni tal-ilma bl-użu ta' materjali stampati 3D disponibbli u jipprovdi riżultati inizjali preċiżi fil-qasam.
Biex jagħmlu dan, studjaw diversi tipi differenti ta’ strutturi taċ-ċelloli magħmula minn taħlita ta’ polipropilene u nanotubi tal-karbonju b’ħitan multipli. Il-bini nħoloq bl-użu ta’ filamenti mdewba, tip komuni ta’ stampar 3D.
Bl-użu ta' tekniki tradizzjonali tal-kimika mxarrba, nanopartiċelli tal-fidda u tad-deheb jiġu depożitati fuq il-wiċċ tal-istruttura taċ-ċellula biex jippermettu proċess ta' tifrix Raman imtejjeb fuq il-wiċċ.
Huma ttestjaw il-kapaċità ta' diversi strutturi differenti ta' materjali taċ-ċelloli stampati bi 3D li jassorbu u jassorbu molekuli taż-żebgħa organika blu tal-metilin, u mbagħad analizzawhom bl-użu ta' spettrometru Raman portabbli.
Il-materjali li taw l-aħjar riżultati fit-testijiet inizjali – disinji ta’ kannizzata (strutturi ċellulari perjodiċi) marbuta ma’ nanopartiċelli tal-fidda – imbagħad ġew miżjuda mal-istrixxa tat-test. Ammonti żgħar ta’ insettiċidi reali (Siram u paraquat) ġew miżjuda ma’ kampjuni tal-ilma baħar u tal-ilma ħelu u tqiegħdu fuq strixxi tat-test għall-analiżi SERS.
L-ilma jittieħed mill-bokka tax-xmara f'Aveiro, il-Portugall, u minn viti fl-istess żona, li jiġu ttestjati regolarment biex jimmonitorjaw b'mod effettiv it-tniġġis tal-ilma.
Ir-riċerkaturi sabu li l-istrixxi setgħu jiskopru żewġ molekuli ta' pestiċidi f'konċentrazzjonijiet baxxi daqs mikromol wieħed, li huwa ekwivalenti għal molekula waħda ta' pestiċida għal kull miljun molekula ta' ilma.
Il-Professur Shanmugam Kumar, mill-Iskola tal-Inġinerija James Watt fl-Università ta’ Glasgow, huwa wieħed mill-awturi tad-dokument. Dan ix-xogħol jibni fuq ir-riċerka tiegħu dwar l-użu tat-teknoloġija tal-istampar 3D biex joħloq kannizzati strutturali nanoinġinerija bi proprjetajiet uniċi.
"Ir-riżultati ta' dan l-istudju preliminari huma inkoraġġanti ħafna u juru li dawn il-materjali bi prezz baxx jistgħu jintużaw biex jipproduċu sensuri għas-SERS biex jidentifikaw il-pestiċidi, anke f'konċentrazzjonijiet baxxi ħafna."
Dr. Sara Fateixa mill-Istitut tal-Materjali CICECO Aveiro fl-Università ta' Aveiro, ko-awtriċi tal-karta, żviluppat nanopartiċelli tal-plażma li jappoġġjaw it-teknoloġija SERS. Filwaqt li dan id-dokument jeżamina l-abbiltà tas-sistema li tiskopri tipi speċifiċi ta' kontaminanti tal-ilma, it-teknoloġija tista' faċilment tiġi applikata biex tissorvelja l-preżenza ta' kontaminanti tal-ilma.
Ħin tal-posta: 24 ta' Jannar 2024