ನೀರಿನ ಗುಣಮಟ್ಟ ಸಂವೇದಕ

ಸ್ಕಾಟ್ಲೆಂಡ್, ಪೋರ್ಚುಗಲ್ ಮತ್ತು ಜರ್ಮನಿಯ ವಿಶ್ವವಿದ್ಯಾನಿಲಯಗಳ ಸಂಶೋಧಕರ ತಂಡವು ಸಂವೇದಕವನ್ನು ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಿದ್ದು, ನೀರಿನ ಮಾದರಿಗಳಲ್ಲಿ ಅತ್ಯಂತ ಕಡಿಮೆ ಸಾಂದ್ರತೆಯಲ್ಲಿ ಕೀಟನಾಶಕಗಳ ಉಪಸ್ಥಿತಿಯನ್ನು ಪತ್ತೆಹಚ್ಚಲು ಸಹಾಯ ಮಾಡುತ್ತದೆ.
ಪಾಲಿಮರ್ ಮೆಟೀರಿಯಲ್ಸ್ ಅಂಡ್ ಇಂಜಿನಿಯರಿಂಗ್ ಜರ್ನಲ್‌ನಲ್ಲಿ ಇಂದು ಪ್ರಕಟವಾದ ಹೊಸ ಪೇಪರ್‌ನಲ್ಲಿ ವಿವರಿಸಲಾದ ಅವರ ಕೆಲಸವು ನೀರಿನ ಮೇಲ್ವಿಚಾರಣೆಯನ್ನು ವೇಗವಾಗಿ, ಸುಲಭವಾಗಿ ಮತ್ತು ಅಗ್ಗವಾಗಿ ಮಾಡಬಹುದು.
ಬೆಳೆ ನಷ್ಟವನ್ನು ತಡೆಗಟ್ಟಲು ಪ್ರಪಂಚದಾದ್ಯಂತ ಕೃಷಿಯಲ್ಲಿ ಕೀಟನಾಶಕಗಳನ್ನು ವ್ಯಾಪಕವಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ.ಆದಾಗ್ಯೂ, ಎಚ್ಚರಿಕೆ ವಹಿಸಬೇಕು, ಏಕೆಂದರೆ ಮಣ್ಣು, ಅಂತರ್ಜಲ ಅಥವಾ ಸಮುದ್ರದ ನೀರಿನಲ್ಲಿ ಸಣ್ಣ ಸೋರಿಕೆಯು ಮಾನವ, ಪ್ರಾಣಿ ಮತ್ತು ಪರಿಸರದ ಆರೋಗ್ಯಕ್ಕೆ ಹಾನಿಯನ್ನುಂಟುಮಾಡುತ್ತದೆ.

ನೀರಿನ ಮಾಲಿನ್ಯವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡಲು ನಿಯಮಿತ ಪರಿಸರದ ಮೇಲ್ವಿಚಾರಣೆಯು ಅತ್ಯಗತ್ಯವಾಗಿದೆ ಆದ್ದರಿಂದ ನೀರಿನ ಮಾದರಿಗಳಲ್ಲಿ ಕೀಟನಾಶಕಗಳು ಪತ್ತೆಯಾದಾಗ ತ್ವರಿತ ಕ್ರಮವನ್ನು ತೆಗೆದುಕೊಳ್ಳಬಹುದು.ಪ್ರಸ್ತುತ, ಕೀಟನಾಶಕ ಪರೀಕ್ಷೆಯನ್ನು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಕ್ರೊಮ್ಯಾಟೋಗ್ರಫಿ ಮತ್ತು ಮಾಸ್ ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರೋಮೆಟ್ರಿಯಂತಹ ವಿಧಾನಗಳನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಪ್ರಯೋಗಾಲಯದ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳಲ್ಲಿ ಮಾಡಲಾಗುತ್ತದೆ.
ಈ ಪರೀಕ್ಷೆಗಳು ವಿಶ್ವಾಸಾರ್ಹ ಮತ್ತು ನಿಖರವಾದ ಫಲಿತಾಂಶಗಳನ್ನು ನೀಡುತ್ತವೆಯಾದರೂ, ಅವುಗಳು ನಿರ್ವಹಿಸಲು ಸಮಯ ತೆಗೆದುಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ದುಬಾರಿಯಾಗಬಹುದು.ಒಂದು ಭರವಸೆಯ ಪರ್ಯಾಯವೆಂದರೆ ಮೇಲ್ಮೈ-ವರ್ಧಿತ ರಾಮನ್ ಸ್ಕ್ಯಾಟರಿಂಗ್ (SERS) ಎಂಬ ರಾಸಾಯನಿಕ ವಿಶ್ಲೇಷಣಾ ಸಾಧನವಾಗಿದೆ.
ಬೆಳಕು ಅಣುವಿಗೆ ಹೊಡೆದಾಗ, ಅದು ಅಣುವಿನ ಆಣ್ವಿಕ ರಚನೆಯನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿ ವಿಭಿನ್ನ ಆವರ್ತನಗಳಲ್ಲಿ ಹರಡುತ್ತದೆ.SERS ಅಣುಗಳಿಂದ ಚದುರಿದ ಬೆಳಕಿನ ವಿಶಿಷ್ಟವಾದ "ಬೆರಳಚ್ಚು" ಯನ್ನು ವಿಶ್ಲೇಷಿಸುವ ಮೂಲಕ ಲೋಹದ ಮೇಲ್ಮೈಯಲ್ಲಿ ಹೀರಿಕೊಳ್ಳಲ್ಪಟ್ಟ ಪರೀಕ್ಷಾ ಮಾದರಿಯಲ್ಲಿ ಉಳಿದಿರುವ ಅಣುಗಳ ಪ್ರಮಾಣವನ್ನು ಪತ್ತೆಹಚ್ಚಲು ಮತ್ತು ಗುರುತಿಸಲು ವಿಜ್ಞಾನಿಗಳಿಗೆ ಅನುಮತಿಸುತ್ತದೆ.
ಲೋಹದ ಮೇಲ್ಮೈಯನ್ನು ಮಾರ್ಪಡಿಸುವ ಮೂಲಕ ಈ ಪರಿಣಾಮವನ್ನು ವರ್ಧಿಸಬಹುದು ಇದರಿಂದ ಅದು ಅಣುಗಳನ್ನು ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ, ಆ ಮೂಲಕ ಮಾದರಿಯಲ್ಲಿನ ಅಣುಗಳ ಕಡಿಮೆ ಸಾಂದ್ರತೆಯನ್ನು ಪತ್ತೆಹಚ್ಚುವ ಸಂವೇದಕದ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ಸುಧಾರಿಸುತ್ತದೆ.
ಲಭ್ಯವಿರುವ 3D ಮುದ್ರಿತ ವಸ್ತುಗಳನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ನೀರಿನ ಮಾದರಿಗಳಲ್ಲಿ ಅಣುಗಳನ್ನು ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವ ಮತ್ತು ಕ್ಷೇತ್ರದಲ್ಲಿ ನಿಖರವಾದ ಆರಂಭಿಕ ಫಲಿತಾಂಶಗಳನ್ನು ಒದಗಿಸುವ ಹೊಸ, ಹೆಚ್ಚು ಪೋರ್ಟಬಲ್ ಪರೀಕ್ಷಾ ವಿಧಾನವನ್ನು ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಲು ಸಂಶೋಧನಾ ತಂಡವು ಹೊರಟಿದೆ.
ಹಾಗೆ ಮಾಡಲು, ಅವರು ಪಾಲಿಪ್ರೊಪಿಲೀನ್ ಮತ್ತು ಬಹು-ಗೋಡೆಯ ಇಂಗಾಲದ ನ್ಯಾನೊಟ್ಯೂಬ್‌ಗಳ ಮಿಶ್ರಣದಿಂದ ಮಾಡಿದ ಹಲವಾರು ವಿಧದ ಕೋಶ ರಚನೆಗಳನ್ನು ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡಿದರು.3D ಮುದ್ರಣದ ಸಾಮಾನ್ಯ ವಿಧವಾದ ಕರಗಿದ ತಂತುಗಳನ್ನು ಬಳಸಿ ಕಟ್ಟಡಗಳನ್ನು ರಚಿಸಲಾಗಿದೆ.
ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ ಆರ್ದ್ರ ರಸಾಯನಶಾಸ್ತ್ರದ ತಂತ್ರಗಳನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು, ಮೇಲ್ಮೈ-ವರ್ಧಿತ ರಾಮನ್ ಸ್ಕ್ಯಾಟರಿಂಗ್ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ಸಕ್ರಿಯಗೊಳಿಸಲು ಕೋಶ ರಚನೆಯ ಮೇಲ್ಮೈಯಲ್ಲಿ ಬೆಳ್ಳಿ ಮತ್ತು ಚಿನ್ನದ ನ್ಯಾನೊಪರ್ಟಿಕಲ್‌ಗಳನ್ನು ಸಂಗ್ರಹಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ.
ಸಾವಯವ ಡೈ ಮೀಥಿಲೀನ್ ನೀಲಿ ಅಣುಗಳನ್ನು ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವ ಮತ್ತು ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವ ಹಲವಾರು ವಿಭಿನ್ನ 3D ಮುದ್ರಿತ ಕೋಶ ವಸ್ತುಗಳ ರಚನೆಗಳ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ಅವರು ಪರೀಕ್ಷಿಸಿದರು ಮತ್ತು ನಂತರ ಅವುಗಳನ್ನು ಪೋರ್ಟಬಲ್ ರಾಮನ್ ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರೋಮೀಟರ್ ಬಳಸಿ ವಿಶ್ಲೇಷಿಸಿದರು.
ಆರಂಭಿಕ ಪರೀಕ್ಷೆಗಳಲ್ಲಿ ಉತ್ತಮವಾಗಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸಿದ ವಸ್ತುಗಳು - ಬೆಳ್ಳಿಯ ನ್ಯಾನೊಪರ್ಟಿಕಲ್‌ಗಳಿಗೆ ಬಂಧಿಸಲಾದ ಲ್ಯಾಟಿಸ್ ವಿನ್ಯಾಸಗಳು (ಆವರ್ತಕ ಸೆಲ್ಯುಲಾರ್ ರಚನೆಗಳು) - ನಂತರ ಪರೀಕ್ಷಾ ಪಟ್ಟಿಗೆ ಸೇರಿಸಲಾಯಿತು.ಸಣ್ಣ ಪ್ರಮಾಣದ ನೈಜ ಕೀಟನಾಶಕಗಳನ್ನು (ಸಿರಾಮ್ ಮತ್ತು ಪ್ಯಾರಾಕ್ವಾಟ್) ಸಮುದ್ರದ ನೀರು ಮತ್ತು ತಾಜಾ ನೀರಿನ ಮಾದರಿಗಳಿಗೆ ಸೇರಿಸಲಾಯಿತು ಮತ್ತು SERS ವಿಶ್ಲೇಷಣೆಗಾಗಿ ಪರೀಕ್ಷಾ ಪಟ್ಟಿಗಳಲ್ಲಿ ಇರಿಸಲಾಯಿತು.
ಪೋರ್ಚುಗಲ್‌ನ ಅವೆರೊದಲ್ಲಿನ ನದಿಯ ಬಾಯಿಯಿಂದ ಮತ್ತು ಅದೇ ಪ್ರದೇಶದ ನಲ್ಲಿಗಳಿಂದ ನೀರನ್ನು ತೆಗೆದುಕೊಳ್ಳಲಾಗುತ್ತದೆ, ಇದು ನೀರಿನ ಮಾಲಿನ್ಯವನ್ನು ಪರಿಣಾಮಕಾರಿಯಾಗಿ ಮೇಲ್ವಿಚಾರಣೆ ಮಾಡಲು ನಿಯಮಿತವಾಗಿ ಪರೀಕ್ಷಿಸಲ್ಪಡುತ್ತದೆ.
ಸ್ಟ್ರಿಪ್‌ಗಳು 1 ಮೈಕ್ರೋಮೋಲ್‌ಗಿಂತ ಕಡಿಮೆ ಸಾಂದ್ರತೆಯಲ್ಲಿ ಎರಡು ಕೀಟನಾಶಕ ಅಣುಗಳನ್ನು ಪತ್ತೆಹಚ್ಚಲು ಸಮರ್ಥವಾಗಿವೆ ಎಂದು ಸಂಶೋಧಕರು ಕಂಡುಕೊಂಡಿದ್ದಾರೆ, ಇದು ಪ್ರತಿ ಮಿಲಿಯನ್ ನೀರಿನ ಅಣುಗಳಿಗೆ ಒಂದು ಕೀಟನಾಶಕ ಅಣುವಿಗೆ ಸಮನಾಗಿರುತ್ತದೆ.
ಗ್ಲಾಸ್ಗೋ ವಿಶ್ವವಿದ್ಯಾನಿಲಯದ ಜೇಮ್ಸ್ ವ್ಯಾಟ್ ಸ್ಕೂಲ್ ಆಫ್ ಇಂಜಿನಿಯರಿಂಗ್‌ನ ಪ್ರೊಫೆಸರ್ ಷಣ್ಮುಗಂ ಕುಮಾರ್ ಅವರು ಪತ್ರಿಕೆಯ ಲೇಖಕರಲ್ಲಿ ಒಬ್ಬರು.ವಿಶಿಷ್ಟ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳೊಂದಿಗೆ ನ್ಯಾನೊ ಇಂಜಿನಿಯರ್ಡ್ ಸ್ಟ್ರಕ್ಚರಲ್ ಲ್ಯಾಟಿಸ್‌ಗಳನ್ನು ರಚಿಸಲು 3D ಮುದ್ರಣ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನದ ಬಳಕೆಯ ಕುರಿತು ಅವರ ಸಂಶೋಧನೆಯ ಮೇಲೆ ಈ ಕೆಲಸವು ನಿರ್ಮಿಸುತ್ತದೆ.
"ಈ ಪ್ರಾಥಮಿಕ ಅಧ್ಯಯನದ ಫಲಿತಾಂಶಗಳು ಬಹಳ ಉತ್ತೇಜನಕಾರಿಯಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ಕೀಟನಾಶಕಗಳನ್ನು ಪತ್ತೆಹಚ್ಚಲು SERS ಗಾಗಿ ಸಂವೇದಕಗಳನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸಲು ಈ ಕಡಿಮೆ-ವೆಚ್ಚದ ವಸ್ತುಗಳನ್ನು ಬಳಸಬಹುದೆಂದು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ, ಕಡಿಮೆ ಸಾಂದ್ರತೆಗಳಲ್ಲಿಯೂ ಸಹ."
ಪತ್ರಿಕೆಯ ಸಹ-ಲೇಖಕರಾದ ಅವೆರೊ ವಿಶ್ವವಿದ್ಯಾಲಯದ CICECO ಅವೆರೊ ಮೆಟೀರಿಯಲ್ಸ್ ಇನ್‌ಸ್ಟಿಟ್ಯೂಟ್‌ನ ಡಾ. ಸಾರಾ ಫಟೀಕ್ಸಾ ಅವರು SERS ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವನ್ನು ಬೆಂಬಲಿಸುವ ಪ್ಲಾಸ್ಮಾ ನ್ಯಾನೊಪರ್ಟಿಕಲ್‌ಗಳನ್ನು ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಿದ್ದಾರೆ.ಈ ಕಾಗದವು ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ರೀತಿಯ ನೀರಿನ ಮಾಲಿನ್ಯಕಾರಕಗಳನ್ನು ಪತ್ತೆಹಚ್ಚುವ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ಪರಿಶೀಲಿಸುತ್ತದೆ, ನೀರಿನ ಮಾಲಿನ್ಯಕಾರಕಗಳ ಉಪಸ್ಥಿತಿಯನ್ನು ಮೇಲ್ವಿಚಾರಣೆ ಮಾಡಲು ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವನ್ನು ಸುಲಭವಾಗಿ ಅನ್ವಯಿಸಬಹುದು.