تم تطوير واختبار المستشعر ، الذي سيتتبع التأثير على البيئة ، بواسطة علماء جامعة جنوب الأورال الحكومية مع زملائهم من بلجيكا ومصر. يكشف الاختراع عن مبيدات حشرية في الماء - مواد تساعد في محاربة الحشرات. إنها متوسطة السمية ، لكن تراكمها غير مرغوب فيه ويجب ملاحظته في الوقت المناسب. نشرت نتائج البحث في مجلة الربع الأول «التقارير العلمية - Scientific Reports ».
تراكم المبيدات الحشرية في البيئة
لمكافحة الحشرات في الزراعة ، يتم استخدام المبيدات الحشرية - وهي مواد سامة تتحلل لفترة طويلة في الماء والتربة وبكميات كبيرة لها تأثير سلبي على الحيوانات والطيور والبشر. تهيمن مبيدات النيونيكوتينويد على السوق بسبب سميتها الانتقائية. وأشهر هذه المواد هو إيميداكلوبريد.
على مدار ما يقرب من عقدين من الزمن ، زاد وجود إيميداكلوبريد في البيئة ، وبالتالي أصبح تتبعه ذا صلة بشكل خاص. الأساليب الحالية ، مثل اللوني ، فعالة. ومع ذلك ، فهي تتطلب تحضيرًا طويلًا للعينات ، وكمية كبيرة من المذيبات ، ومعدات باهظة الثمن.
اقترح الباحثون في جامعة جنوب الأورال الحكومية، مع زملائهم الأجانب ، استخدام الطريقة الكهروكيميائية لهذا الغرض. هم أول من أدخل مستشعر سعوي يعتمد على بوليمرات جزيئية مطبوعة يمكنها اكتشاف إيميدوكلوبريد في الماء.
««تنتمي أجهزة الاستشعار السعوية إلى فئة أجهزة الاستشعار المانعة للتسرب. على حد علمنا ، هذا هو أول مستشعر سعوي قائم على البوليمر مطبوع جزيئيًا لاكتشاف إيميدوكلوبريد في الماء. علاوة على ذلك ، وللمرة الأولى ، تم تقديم نهج من خطوتين لتحديد تشوه التشكيل البيني ، مع خطوة تجديد بين كل تحليل. أضاف هذا إمكانية الاستخدام المتسلسل لكل قطب كهربي 32 مرة »,- قالت ناتاليا بيلوجلازوفا ، دكتوراه في الكيمياء ، باحثة أولى في مركز أبحاث وتكنولوجيا النانو التعليمية..
في دول الخارج مهتمون بالمستشعر
تم تطوير المستشعر في جامعة جنوب الأورال الحكومية ؛ وشارك أيضًا في العمل زملاء من جامعة غينت البلجيكية (مركز التميز في علم السموم الفطرية والصحة العامة ، كلية العلوم الصيدلانية ، جامعة غينت).
تم تصنيع البوليمرات المطبوعة جزيئيًا ثم تجميدها على سطح القطب. تجنب الإجراء المكون من خطوتين تلف الأقطاب الكهربائية وضمن عدم وجود جزيئات القالب في الجسيمات الناتجة. بالإضافة إلى ذلك ، تم تصنيع بوليمرات غير بصمات الأصابع.
«تم اختبار خصائص الارتباط للبوليمرات المصنعة مع وبدون بصمات جزيئية باستخدام اللوني السائل جنبا إلى جنب مع مقياس الطيف الكتلي. أظهر المستشعر المقترح نطاقًا خطيًا من 5-100 ميكرومتر مع حد كشف يبلغ 4.61 ميكرومتر» تابعت ناتاليا بيلوجلازوفا.
.jpg)
تم تطوير المستشعر المزود بعنصر التعرف على أساس مستشعر آخر تم اقتراحه للاختبار بواسطة فريق دولي. تم إجراؤها على عينات مياه من نهر النيل (مصر). لذلك ، تم تقديم المساعدة البحثية أيضًا من قبل موظفي المعهد القومي للمعايير في مصر (مختبر المواد المرجعية ، المعهد الوطني للمواصفات (NIS) ، الجيزة ، مصر) وجامعة بني سويف (جامعة بني سويف ، بني سويف ، مصر).
يعد البحث في مجال البيئة أحد الاتجاهات الاستراتيجية الثلاثة لتطوير الأنشطة العلمية والتعليمية لجامعة جنوب الأورال الحكومية، إلى جانب الصناعة الرقمية وعلوم المواد.
جامعة جنوب الأورال الحكومية هي أحد المشاركين في المشروع 5-100 ، الذي يهدف إلى زيادة القدرة التنافسية للجامعات الروسية بين المراكز البحثية والتعليمية الرائدة في العالم.