تشخیص جیوه در آب با لمس نوک انگشت

به گزارش روز سه شنبه گروه علم و آموزش ایرنا، اگرچه اقدامات زیادی برای جلوگیری از آلودگی وجود دارد، اما آلاینده‌هایی مانند جیوه و سرب هنوز هم می‌توانند در محیط پخش شوند. شناسایی آنها بیشتر به فرآیندهای پیچیده احتیاج دارد اما اگر بتوانید آنان را با لمس انگشت تشخیص دهید، بسیار عالی خواهد بود.

محققان به تازگی مقاله‌ای با عنوان Triboelectric Nanosensor Integrated with Robotic Platform for Self-Powered Detection of Chemical Analytes در نشریه

آ سی اس نانو (ACS NANO) منتشر کردند که در آن جزییات ساخت یک نانوحسگر تشریح شده است، نانوحسگری که می‌تواند مقادیر کمی از یون‌های جیوه را شناسایی کرده و بلافاصله نتیجه را گزارش کند.

جیوه در شکل +Hg۲ در صورت مصرف از طریق آب یا مواد غذایی آلوده می‌تواند مضر باشد، بنابراین محققان حسگرهای مختلف جیوه را توسعه دادند. یکی از این موارد برای نظارت در محل در یک دستکش ادغام شده است، اما نتوانست یون را در مقادیر کمی تشخیص دهد و نیاز به تأمین انرژی اعمال شده خارجی داشت. درعوض، اکنون توجه به سیستم‌هایی که نیاز انرژی خود را تامین می‌کنند، مانند آن‌هایی که توسط اثر تریبوالکتریک هدایت می شوند، افزایش یافته است.

این برق نه تنها باعث می‌شود دستگاه کار خود را انجام دهد، بلکه می‌توان از ولتاژ آن برای نشان دادن حضور یک آنالیت خاص استفاده کرد. این دستگاه‌ها به‌عنوان نانوحسگرهای تریبوالکتریک (TENS) شناخته می‌شوند. بنابراین، ژونگ هونگ لین و همکارانش می‌خواستند نانوحسگر تریبوالکتریکی ایجاد کنند که می‌تواند مقادیر کمی از یون‌های جیوه را به سادگی با لمس یک نمونه تشخیص دهد.

برای ساخت نانوحسگر تریبوالکتریک، این تیم از مجموعه‌ای از نانوسیم‌های تلوریم حساس به جیوه استفاده کردند. این کار باعث می‌شود حسگر آنها بسیار انتخابی باشد و به آنان اجازه می‌دهد تا حتی در نمونه‌های پیچیده، هدف خود را انتخاب کنند.

محققان نانوحسگر تریبوالکتریک را بر روی نوک انگشتان دست رباتیک سوار کردند و بارها و بارها آن را به یک محلول نمونه لمس کردند. تغییر ولتاژ در زمان واقعی به صورت بی‌سیم به یک تلفن هوشمند منتقل شد که این سیگنال‌ها مربوط به حضور یا عدم حضور یون‌های جیوه بود.

این حسگر رباتیک همچنین با موفقیت در آب با همان روش ضربه زدن، یون‌هایی را با موفقیت تشخیص داد. همچنین آنها را در مواد غذایی، از جمله میگو و یک سیب، پس از آنکه با آلاینده‌ها روبرو شدند، شناسایی کرد.

محققان می‌گویند که نانوحسگر تریبوالکتریک می‌تواند به‌عنوان پایه‌ای برای دستگاه‌های مشابه برای نظارت بر سایر آلاینده‌ها از راه دور و ایمن باشد.