Кай чизи аз ҳад зиёди хуб ба чизи бад табдил меёбад? Ин савол аст Ҷонатан Клауссен, ассистенти кафедра Кафедраи муҳандисии механикии Донишгоҳи Айова, ва гурӯҳи муҳаққиқони ӯ ҳадаф доранд, ки ба деҳқонон дар посух додан дар мавриди истифодаи пестисидҳо кӯмак расонанд. Истифодаи ками он метавонад ба зироатҳои деҳқонон зарар расонад, дар ҳоле ки истифодаи аз ҳад зиёд метавонад боиси ҷорӣ шудани об ба хок ё об гардад.
Клауссен ва дастаи ӯ як биосенсори чандир, арзон ва якдафъаина сохтанд, ки метавонад пеститсидҳоро дар хок муайян кунад. Ин биосенсор аз графен, як нанозарраҳои қавӣ ва устувор сохта шудааст ва бар хилофи вақт ва пуле, ки дар акси ҳол барои фиристодани намуна ба лаборатория ва интизори натиҷаҳо сарф мешавад, аксуламали фаврӣ медиҳад.
Институти миллии озуқа ва кишоварзии USDA лоињаро бо як дастгирї намуд Ташаббуси тадқиқоти кишоварзӣ ва озуқаворӣ грант ҳамчун як қисми Барномаи нанотехнология.
Биосенсор тавассути чопи аввал ранги графен ба коғаз сохта мешавад. Пас аз он лазер дар болои ранг пайгирӣ мекунад, то гузариши барқи онро тавассути кафшер кардани пораҳои сиёҳии графен беҳтар созад ва сатҳи наноструктураи се андозаро созад.
Клауссен гуфт: "Коркаҳо тақрибан ба баргҳои садбарг монанданд, ки аз рӯи коғаз мебароянд." "Онҳо маводи асосиро барои озмоиши хок ташкил медиҳанд."
Барои ин биосенсорро ба шлами хок ва об меандозанд. Сипас он ба як хонандаи электрохимиявӣ дар саҳро пайваст карда мешавад, то ки пестисидҳоро санҷад.
"Ин ба рахи санҷиши pH монанд аст" гуфт Клауссен. Натиҷаҳои санҷиш метавонад ба деҳқонон кӯмак расонад, ки барои нигоҳ доштани ҳосили солим ва кам кардани зарари экологӣ чӣ қадар пестисид лозим аст. Инчунин, натиҷаҳо метавонанд ба деҳқонон дар фаҳманд, ки агар истифодаи аз ҳад зиёди пестисидҳо ошкор шавад, дар куҷо ислоҳи муҳити зист лозим аст.
Биосенсор барои истифода берун аз ҷомеаи кишоварзӣ потенсиали бузург дорад. Хусусиятҳои онро метавон барои истифода дар соҳаҳои биотиббӣ, экологӣ ё амнияти озуқаворӣ табдил дод, танҳо бо иваз кардани ҷузъҳои биологии дар болои он ҳаракаткунанда.
"Он чизе, ки маро дар ин лоиҳа бештар ба ҳайрат меорад, таъсири воқеии ҷаҳонии он аст" гуфт Клауссен. "Сенсорҳои графен истифодаи металлҳои қиматбаҳоро талаб намекунанд, ки маъмулан барои баланд бардоштани самаранокии сенсорҳои электрохимиявӣ истифода мешаванд. Аз ин рӯ, [ин] технологияро дар ҳақиқат метавонист омма барои электроника ва сенсорҳои тағйирпазир / арзон истифода барад."
- Селина Майнерс, Институти миллии озуқаворӣ ва кишоварзӣ
Манбаъ: USDA Blog