Tha tomhas teòthachd agus ìrean naitridein san ùir cudromach airson siostaman àiteachais.
Bithear a’ cleachdadh todhar anns a bheil naitridean gus cinneasachadh bìdh a mheudachadh, ach faodaidh na sgaoilidhean aca an àrainneachd a thruailleadh. Gus an cleachdadh as fheàrr fhaighinn bho ghoireasan, toradh àiteachais àrdachadh, agus cunnartan àrainneachdail a lughdachadh, tha e riatanach sùil leantainneach agus fìor-ùine a chumail air feartan na h-ùire, leithid teòthachd na h-ùire agus sgaoilidhean todhair. Tha feum air mothachaire ioma-pharaimeadar airson àiteachas snasail no mionaideach gus sùil a chumail air sgaoilidhean gasa NOX agus teòthachd na h-ùire airson an torrachadh as fheàrr.
Stiùir Huanyu “Larry” Cheng, Àrd-ollamh Co-cheangailte ann an Saidheans Innleadaireachd agus Meacanaig aig Oilthigh Penn, James L. Henderson, leasachadh mothachair ioma-paraimeatair a bhios gu soirbheachail a’ sgaradh comharran teòthachd agus naitridean gus leigeil le tomhas ceart air gach fear.
Thuirt Cheng,“Airson torrachadh èifeachdach, feumar sgrùdadh leantainneach is fìor-ùine a dhèanamh air suidheachadh na h-ùire, gu sònraichte cleachdadh naitridein agus teòthachd na h-ùire. Tha seo riatanach airson slàinte bhàrr a mheasadh, truailleadh na h-àrainneachd a lughdachadh, agus àiteachas seasmhach is mionaideach a bhrosnachadh.”
Tha an sgrùdadh ag amas air an ìre iomchaidh a chleachdadh airson an toradh bàrr as fheàrr. Dh’ fhaodadh cinneasachadh a’ bhàrr a bhith nas ìsle na dh’ fhaodadh e a bhith ma thèid barrachd naitridean a chleachdadh. Nuair a thèid cus todhar a chur ris, thèid a chall, faodaidh lusan losgadh, agus thèid ceò naitridean puinnseanta a leigeil ma sgaoil don àrainneachd. Faodaidh tuathanaich na h-ìrean todhair as fheàrr a ruighinn airson fàs lusan le cuideachadh bho lorg ceart air ìre naitridean.
Thuirt an co-ùghdar Li Yang, ollamh ann an Sgoil na h-Inntleachd Shaorga aig Oilthigh Teicneòlais Hebei ann an Sìona,“Tha buaidh aig teòthachd air fàs lusan cuideachd, a bheir buaidh air na pròiseasan fiosaigeach, ceimigeach agus meanbh-bhitheòlasach san ùir. Leigidh sgrùdadh leantainneach le tuathanaich ro-innleachdan agus eadar-theachdan a leasachadh nuair a bhios an teòthachd ro theth no ro fhuar airson am bàrr.”
A rèir Cheng, is ann ainneamh a thathas ag aithris air uidheaman mothachaidh as urrainn tomhasan gas naitridean agus teòthachd fhaighinn gu neo-eisimeileach bho chèile. Faodaidh gasaichean agus teòthachd atharrachaidhean adhbhrachadh ann an leughadh strì an mothachaidh, ga dhèanamh duilich eadar-dhealachadh a dhèanamh eatorra.
Chruthaich sgioba Cheng mothachair àrd-choileanaidh as urrainn call naitridean a lorg gu neo-eisimeileach bho theodhachd na h-ùire. Tha am mothachair air a dhèanamh de chòm grafain air a bhrosnachadh le laser agus air a dhopadh le vanadium oxide, agus chaidh a lorg gu bheil measgachadh meatailt ann an grafain a’ leasachadh adsorption gas agus cugallachd lorg.
Leis gu bheil membran bog a’ dìon an sensor agus a’ cur casg air gas naitridean bho bhith a’ dol a-steach, chan eil an sensor a’ freagairt ach ri atharrachaidhean ann an teòthachd. Faodar an sensor a chleachdadh cuideachd às aonais còmhdach agus aig teòthachd nas àirde.
Leigidh seo le tomhas ceart a dhèanamh air a’ ghas naitridein le bhith a’ cur às do bhuaidhean taiseachd coimeasach agus teòthachd na h-ùire. Faodar an teòthachd agus a’ ghas naitridein a sgaradh gu tur gun bhacadh le bhith a’ cleachdadh nan mothachairean dùinte agus neo-chapsail.
Thuirt an neach-rannsachaidh gum faodadh dì-cheangal atharrachaidhean teothachd agus sgaoilidhean gas naitridean a bhith air an cleachdadh gus innealan ioma-mhodhail a chruthachadh agus a chur an gnìomh le dòighean mothachaidh neo-cheangailte airson àiteachas mionaideach anns a h-uile suidheachadh sìde.
Thuirt Cheng, “Tha an comas dùmhlachdan ìosal de naitridean ogsaid agus atharrachaidhean beaga ann an teòthachd a lorg aig an aon àm a’ rèiteachadh na slighe airson leasachadh innealan dealanach ioma-mhodhail san àm ri teachd le dòighean mothachaidh neo-cheangailte airson àiteachas mionaideach, sgrùdadh slàinte agus tagraidhean eile.”
Chaidh rannsachadh Cheng a mhaoineachadh leis na h-Institiudan Nàiseanta Slàinte, am Bunait Saidheans Nàiseanta, Penn State, agus am Bunait Saidheans Nàdair Nàiseanta Shìona.
Iomradh Iris:
Li Yang. Chuizhou Meng, et al. Braitear ioma-pharaimeadar grafein air a bhrosnachadh le laser le dopadh vanadium oxide gus call naitridean na h-ùire agus teòthachd a dhì-cheangal. Stuth adhartach. DOI: 10.1002/adma.202210322
Àm puist: 10 Giblean 2023