Ученые Томского политехнического университета и пражской Высшей школы химической технологии разработали датчик, определяющий содержание пестицидов в почве в режиме, близком к реальному времени. С его помощью фермеры смогут мониторить и регулировать концентрацию химикатов на участке.
Фото: depagro.tomsk.gov.ru«Сенсоры созданы из простого и недорого материала — оптического волокна. Мы удалили фрагмент оболочки волокна, а затем методом магнетронного напыления нанесли на это место тончайший активный слой золота размером 20 нанометров. Там возникает эффект поверхностного плазмонного резонанса, в результате чего слой золота излучает свет. Оптоволокно передает данные на счетчик, который фиксирует количество сигналов, пропорциональное содержанию пестицидов», — рассказал РИА Новости участник научного коллектива, доцент Исследовательской школы химических и биомедицинских технологий ТПУ Павел Постников.
Считать молекулы пестицидов позволяет металлоорганический каркас, выращенный на поверхности золота из матричного раствора. 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»,
— говорит ученый.
Основные преимущества предложенного дизайна сенсоров — легкодоступные материалы, чувствительность, избирательность и возможность работы в «реальном времени». При этом своей глобальной миссией ученые называют создание технологии, которая позволит продвинуться интеллектуальному сельскому хозяйству.
Результаты исследования опубликованы в журнале Talanta.