Учеными Томского политехнического университета (Россия) совместно с коллегами из пражской Высшей школы химической технологии (University of Chemistry and Technology) создана новая разработка, которая позволит фермерам быстро провести анализ химического состава почвы. Основная цель, которая стояла перед разработчиками, организовать контроль не только процесса производства продуктов питания, но и проводить своевременный мониторинг применения пестицидов в сельском хозяйстве.
Устройство позволит вести онлайн-контроль содержания пестицидов в почве и предотвратить попадание избыточных доз химикатов в сельхозпродукцию, сообщает информационное агентство РИА-Новости. Датчик определяет содержание пестицидов в почве в режиме, близком к реальному времени. С его помощью фермеры смогут постоянно мониторить концентрации пестицидов в почве, что позволит быстрее принимать решения об увеличении или уменьшении дозы химикатов на конкретном участке.
По словам доцента Исследовательской школы химических и биомедицинских технологий ТПУ Павла Постникова, сенсоры созданы из оптического волокна: простого и недорогого материала, применяемого для передачи информации в форме световых импульсов.
«Мы удалили фрагмент оболочки волокна, а затем методом магнетронного напыления нанесли на это место тончайший активный слой золота размером 20 нанометров. Именно там возникает эффект поверхностного плазмонного резонанса — источник аналитического сигнала», - сказал Павел Постников, доцент Исследовательской школы химических и биомедицинских технологий ТПУ.
В результате резонанса, слой золота излучает свет. Данные передаются по оптоволокну на специальный датчик, который фиксирует количество сигналов, пропорциональное содержанию пестицидов. Металлоорганический каркас, созданный из матричного раствора и выращенный на поверхности золота, считает молекулы пестицидов. Решетка каркаса с ячейками определенного размера пропускает к слою золота только молекулы пестицидов.
«В перспективе такое модифицированное волокно может быть физически проложено в поле. Оно способно постоянно считывать сигнал о наличии пестицидов и выводить результаты, в том числе на компактное переносное устройство», - сказал доцент ТПУ.
По заявлению авторов, основные преимущества предложенного дизайна сенсоров — легкодоступные материалы для создания, чувствительность, избирательность и возможность постоянно работать в «реальном времени».
