Tha sgioba de luchd-rannsachaidh bho oilthighean ann an Alba, Portagal agus a’ Ghearmailt air mothachaire a leasachadh a chuidicheas le bhith a’ lorg làthaireachd puinnseanan-bhiastagan ann an dùmhlachdan glè ìosal ann an sampallan uisge.
Dh’fhaodadh an obair aca, a tha air a mhìneachadh ann am pàipear ùr a chaidh fhoillseachadh an-diugh san iris Polymer Materials and Engineering, sgrùdadh uisge a dhèanamh nas luaithe, nas fhasa agus nas saoire.
Tha puinnseanan-bhiastagan air an cleachdadh gu farsaing ann an àiteachas air feadh an t-saoghail gus casg a chur air call bàrr. Ach, feumar a bhith faiceallach, oir faodaidh eadhon aodion beag a-steach don ùir, uisge talmhainn no uisge na mara cron a dhèanamh air slàinte dhaoine, bheathaichean agus na h-àrainneachd.
Tha sgrùdadh cunbhalach air an àrainneachd riatanach gus truailleadh uisge a lughdachadh gus an gabh gnìomh sgiobalta a dhèanamh nuair a lorgar puinnseanan-bhiastagan ann an sampallan uisge. An-dràsta, mar as trice bithear a’ dèanamh deuchainnean puinnseanan-bhiastagan fo chumhachan obair-lann a’ cleachdadh dhòighean leithid cromatagrafaidheachd agus speactramaitreachd mais.
Ged a bheir na deuchainnean seo toraidhean earbsach is ceart, faodaidh iad a bhith a’ toirt ùine agus daor a dhèanamh. Is e roghainn eile gealltanach inneal mion-sgrùdaidh ceimigeach ris an canar Sgaoileadh Raman Leasaichte air an Uachdar (SERS).
Nuair a bhuaileas solas moileciuil, sgapaidh e aig triceadan eadar-dhealaichte a rèir structar moileciuil a’ mhoileciuil. Leigidh SERS le luchd-saidheans na tha de mhoileciuilean a tha air fhàgail ann an sampall deuchainn a tha air an glacadh air uachdar meatailt a lorg agus a chomharrachadh le bhith a’ dèanamh anailis air “lorg-meòir” sònraichte an t-solais a tha air a sgapadh leis na moileciuilean.
Faodar a’ bhuaidh seo a neartachadh le bhith ag atharrachadh uachdar a’ mheatailt gus an urrainn dha moileciuilean a ghabhail a-steach, agus mar sin a’ leasachadh comas an sensor dùmhlachdan ìosal de mholacilean a lorg anns an sampall.
Shuidhich an sgioba rannsachaidh air dòigh deuchainn ùr, nas so-ghiùlain a leasachadh a dh’ fhaodadh moileciuilean a ghabhail a-steach do shamhlaichean uisge a’ cleachdadh stuthan clò-bhuailte 3D a tha rim faighinn agus toraidhean tòiseachaidh ceart a thoirt seachad san raon.
Gus seo a dhèanamh, rinn iad sgrùdadh air grunn sheòrsaichean eadar-dhealaichte de structaran cealla air an dèanamh bho mheasgachadh de polypropylene agus nanotubes carbain ioma-bhalla. Chaidh na togalaichean a chruthachadh le bhith a’ cleachdadh filamentan leaghte, seòrsa cumanta de chlò-bhualadh 3D.
A’ cleachdadh dhòighean traidiseanta ceimigeachd fliuch, thèid nano-mhìrean airgid is òir a thasgadh air uachdar structar na cealla gus pròiseas sgapadh Raman leasaichte air an uachdar a chomasachadh.
Rinn iad deuchainn air comas grunn structaran stuth cealla clò-bhuailte 3D eadar-dhealaichte gus moileciuilean den dath organach methylene blue a ghabhail a-steach agus a adsorbadh, agus an uairsin gan sgrùdadh le bhith a’ cleachdadh speactrometer Raman so-ghiùlain.
Chaidh na stuthan a rinn as fheàrr anns na deuchainnean tùsail – dealbhaidhean lattice (structaran ceallach rèiteachail) ceangailte ri nanoparticles airgid – an uair sin a chur ris an stiall deuchainn. Chaidh meudan beaga de fhìor bhiastagan-mharbhaidh (Siram agus paraquat) a chur ri sampallan uisge na mara agus uisge ùir agus an cur air stiallan deuchainn airson mion-sgrùdadh SERS.
Tha an t-uisge air a thoirt bho bheul na h-aibhne ann an Aveiro, Portagal, agus bho thapaichean san aon sgìre, a thèid a dhearbhadh gu cunbhalach gus sùil èifeachdach a chumail air truailleadh uisge.
Fhuair an luchd-rannsachaidh a-mach gun robh na stiallan comasach air dà mholaciul puinnseanan-bhiastagan a lorg ann an dùmhlachdan cho ìosal ri 1 micromole, a tha co-ionann ri aon mholaciul puinnseanan-bhiastagan gach millean mholaciul uisge.
’S e an t-Ollamh Shanmugam Kumar, bho Sgoil Innleadaireachd James Watt aig Oilthigh Ghlaschu, aon de ùghdaran a’ phàipeir. Tha an obair seo a’ togail air an rannsachadh aige air cleachdadh teicneòlas clò-bhualaidh 3D gus latticean structarail nano-innleadaichte a chruthachadh le feartan sònraichte.
“Tha toraidhean an sgrùdaidh tòiseachaidh seo glè bhrosnachail agus a’ sealltainn gum faodar na stuthan saor seo a chleachdadh gus mothachairean a dhèanamh airson SERS gus puinnseanan-bhiastagan a lorg, eadhon aig dùmhlachdan glè ìosal.”
Tha an Dr Sara Fateixa bho Institiud Stuthan CICECO Aveiro aig Oilthigh Aveiro, co-ùghdar a’ phàipeir, air nanoparticles plasma a leasachadh a tha a’ toirt taic do theicneòlas SERS. Ged a tha am pàipear seo a’ sgrùdadh comas an t-siostaim seòrsachan sònraichte de thruailleadh uisge a lorg, dh’ fhaodadh an teicneòlas a bhith air a chur an sàs gu furasta gus sùil a chumail air làthaireachd thruailleadh uisge.
Àm puist: 24 Faoilleach 2024