Качан көп жакшы нерсе жаман нерсеге айланат? Бул суроо Джонатан Клауссен, доцент Айова мамлекеттик университетинин машина куруу бөлүмү, жана анын изилдөөчүлөр тобу пестициддерди колдонууга келгенде фермерлерге жооп берүүгө жардам берүүнү көздөйт. Аз пайдалануу дыйкандардын түшүмүнө зыян келтириши мүмкүн, ал эми ашыкча колдонуу топуракка же сууга агып кетиши мүмкүн.
Клауссен жана анын командасы топурактагы пестициддерди аныктай алган ийкемдүү, арзан жана бир жолу колдонулуучу биосенсорду түзүштү. Бул биосенсор графенден, күчтүү жана туруктуу нанобөлүкчөдөн жасалган жана үлгүнү лабораторияга жөнөтүү жана натыйжаларды күтүү үчүн талап кылынган убакыт менен акчадан айырмаланып, заматта кайтарым байланышты камсыз кылат.
USDA Улуттук тамак-аш жана айыл чарба институту менен долбоорду колдогон Айыл чарба жана тамак-аш изилдөө демилгеси бир бөлүгү катары грант Нанотехнология программасы.
Биосенсор алгач графен сыяны кагазга басып чыгаруу аркылуу жасалат. Андан кийин лазер графен сыясынын үлүштөрүн ширетүү аркылуу анын электр өткөрүмдүүлүгүн жакшыртуу үчүн сыянын үстүнөн чийип, үч өлчөмдүү наноструктураланган бетти түзөт.
"Кабырчыктар кагаздын бетинен чыккан роза желекчелерине окшош", - деди Клауссен. "Алар топуракты сыноо үчүн негизги материалды түзөт."
Бул үчүн биосенсор топурак менен суудан турган шламга малынган. Андан кийин пестицидди текшерүү үчүн талаадагы электрохимиялык окугучка кошулат.
"Бул рН сыноо тилкеси сыяктуу" деди Клауссен. Сыноонун натыйжалары фермерлерге түшүмдүн дени сак болушу жана айлана-чөйрөгө келтирилген зыянды азайтуу үчүн канча пестицид керек экенин тез түшүнүүгө жардам берет. Ошондой эле, натыйжалар фермерлерге пестициддерди ашыкча колдонуу айкын болсо, айлана-чөйрөнү рекультивациялоо керек болгон жерлерди түшүнүүгө жардам берет.
Биосенсорду айыл чарба жамаатынан тышкары колдонуу үчүн чоң мүмкүнчүлүктөр бар. Анын касиеттерин биомедициналык, экологиялык же азык-түлүк коопсуздугу тармагында колдонуу үчүн, анын үстүнө кыймылсызданган биологиялык компоненттерди өзгөртүү менен гана өзгөртсө болот.
"Бул долбоордо мени эң кызыктырган нерсе - бул анын реалдуу дүйнөгө тийгизген таасири" деди Клауссен. "Графен сенсорлору, адатта, электрохимиялык сенсорлордун иштешин жогорулатуу үчүн колдонулган баалуу металлдарды колдонууну талап кылбайт. Ошондуктан, [бул] технологияны массалар ийкемдүү/арзан баадагы электроника жана сенсорлор үчүн колдонсо болот».
- Селина Майнерс, тамак-аш жана айыл чарба улуттук институту
Булак: USDA блогу