Sensore di qualità di l'acqua

Una squadra di circadori di l'università in Scozia, Portugallu è Germania hà sviluppatu un sensore chì pò aiutà à rilevà a presenza di pesticidi in concentrazioni assai basse in campioni d'acqua.
U so travagliu, discrittu in un novu articulu publicatu oghje in a rivista Polymer Materials and Engineering, puderia rende u monitoraghju di l'acqua più veloce, più faciule è più economicu.
I pesticidi sò largamente usati in l'agricultura in u mondu sanu per impedisce e perdite di culturi. Tuttavia, ci vole à esse prudente, postu chì ancu e piccule perdite in u terrenu, l'acqua sottuterranea o l'acqua di mare ponu causà danni à a salute umana, animale è ambientale.

U monitoraghju ambientale regulare hè essenziale per minimizà a contaminazione di l'acqua in modu da pudè piglià misure rapide quandu i pesticidi sò rilevati in i campioni d'acqua. Attualmente, i testi di pesticidi sò generalmente realizati in cundizioni di laburatoriu aduprendu metudi cum'è a cromatografia è a spettrometria di massa.
Benchì sti testi furniscenu risultati affidabili è precisi, ponu piglià assai tempu è esse costosi da fà. Una alternativa promettente hè un strumentu d'analisi chimica chjamatu Surface-Enhanced Raman Scattering (SERS).
Quandu a luce tocca una molecule, si sparghje à diverse frequenze secondu a struttura moleculare di a molecule. SERS permette à i scientifichi di rilevà è identificà a quantità di molecule residue in un campione di prova adsorbitu nantu à una superficia metallica analizendu l'"impronta digitale" unica di a luce sparsa da e molecule.
Questu effettu pò esse rinfurzatu mudificendu a superficia metallica in modu chì possi adsorbe e molecule, migliurendu cusì a capacità di u sensore di rilevà basse concentrazioni di molecule in u campione.
A squadra di ricerca hà decisu di sviluppà un novu metudu di prova più portatile chì puderia adsorbe e molecule in i campioni d'acqua utilizendu i materiali stampati in 3D dispunibili è furnisce risultati iniziali precisi in u campu.
Per fà questu, anu studiatu parechji tippi diffirenti di strutture cellulari fatte da una mistura di polipropilene è nanotubi di carbone à pareti multiple. L'edificii sò stati creati aduprendu filamenti fusi, un tipu cumunu di stampa 3D.
Aduprendu e tecniche tradiziunali di chimica umida, e nanoparticule d'argentu è d'oru sò depositate nantu à a superficia di a struttura cellulare per permette un prucessu di scattering Raman miglioratu in superficia.
Anu testatu a capacità di parechje strutture di materiali cellulari stampati in 3D di assorbe è adsorbe molecule di u colorante organicu blu di metilene, è dopu l'anu analizate cù un spettrometru Raman portatile.
I materiali chì anu datu i migliori risultati in i testi iniziali - disinni di reticolo (strutture cellulari periodiche) legate à nanoparticelle d'argentu - sò stati poi aghjunti à a striscia di prova. Piccule quantità di veri insetticidi (Siram è paraquat) sò state aghjunte à campioni d'acqua di mare è d'acqua dolce è piazzate nantu à strisce di prova per l'analisi SERS.
L'acqua hè presa da a foce di u fiume in Aveiro, in Portugallu, è da i rubinetti di a listessa zona, chì sò testati regularmente per monitorà efficacemente l'inquinamentu di l'acqua.
I circadori anu scupertu chì e strisce eranu capaci di rilevà duie molecule di pesticidi in cuncentrazioni di solu 1 micromole, chì hè equivalente à una molecula di pesticidiu per milione di molecule d'acqua.
U prufessore Shanmugam Kumar, di a James Watt School of Engineering di l'Università di Glasgow, hè unu di l'autori di l'articulu. Stu travagliu si basa nantu à a so ricerca nantu à l'usu di a tecnulugia di stampa 3D per creà reticoli strutturali nanoingegnerizzati cù proprietà uniche.
«I risultati di stu studiu preliminariu sò assai incoraggianti è mostranu chì sti materiali à pocu costu ponu esse aduprati per pruduce sensori per SERS per rilevà pesticidi, ancu à cuncentrazioni assai basse.»
A duttura Sara Fateixa di l'Istitutu di Materiali CICECO Aveiro di l'Università di Aveiro, coautore di l'articulu, hà sviluppatu nanoparticelle di plasma chì supportanu a tecnulugia SERS. Mentre questu articulu esamina a capacità di u sistema di rilevà tipi specifici di contaminanti di l'acqua, a tecnulugia puderia esse facilmente applicata per monitorà a presenza di contaminanti di l'acqua.