Istraživači su kreirali novi način da detektuju „zauvek hemijsko“ zagađenje u vodi, preko luminiscentnog senzora.
Naučnici iz hemije i nauke o životnoj sredini na Univerzitetu u Birmingemu u saradnji sa naučnicima iz Bundesanstalt fur Materialforschung und -prufung (BAM), nemačkog Saveznog instituta za istraživanje i ispitivanje materijala, razvili su novi pristup za otkrivanje zagađenja od „zauvek hemikalija“ u vode kroz luminescenciju.
PFAS ili ‘zauvek hemikalije’ su proizvedene hemikalije fluora koje se široko koriste u različitim industrijama — od pakovanja hrane do proizvodnje poluprovodnika i automobilskih guma. Oni su nerazgradivi i akumuliraju se u životnoj sredini. Zabrinutost u vezi sa toksičnim zagađenjem koje izazivaju, posebno u vodi, raste poslednjih godina.
Stjuart Harad, profesor hemije životne sredine na Univerzitetu u Birmingemu, koji je—sa kolegom profesorkom Zoe Pikramenou, profesorkom neorganske hemije i fotofizike—supredvodio dizajn novog senzora, rekao je: „Mogući da identifikujemo ‘zauvek hemikalije’ u voda za piće, ili u životnoj sredini od industrijskih izlivanja je ključna za naše zdravlje i zdravlje naše planete“.
„Sadašnje metode za merenje ovih zagađivača su teške, dugotrajne i skupe. Postoji jasna i hitna potreba za jednostavnom, brzom, isplativom metodom za merenje PFAS u uzorcima vode na licu mesta kako bi se pomoglo zadržavanje i sanacija, posebno na (ultra)tragove koncentracije. Ali do sada se pokazalo neverovatno teškim za to.“
Istraživači, koji su objavili svoje nalaze u Analitičkoj hemiji, napravili su prototip modela koji detektuje „zauvek hemijsku“ perfluorooktansku kiselinu (PFOA). Pristup koristi luminiscentne metalne komplekse pričvršćene na površinu senzora. Ako je uređaj uronjen u kontaminiranu vodu, detektuje PFOA promenama u signalu luminiscencije koji emituju metali.
Profesor Pikramenou je prokomentarisao: „Senzor radi korišćenjem malog zlatnog čipa nakalemljenog metalnim kompleksima iridijuma. UV svetlo se zatim koristi da pobuđuje iridijum, koji daje crveno svetlo. Kada se zlatni čip uroni u uzorak zagađen ‘zauvek hemikalija, primećuje se promena signala u životnom veku luminiscencije metala kako bi se omogućilo detektovanje prisustva „zauvek hemikalije“ u različitim koncentracijama.“
„Do sada je senzor bio u stanju da otkrije 220 mikrograma PFAS po litru vode, što radi za industrijsku otpadnu vodu, ali za vodu za piće bi nam bio potreban pristup da bude mnogo osetljiviji i da bude u stanju da detektuje nanogramske nivoe PFAS. .“
Tim je sarađivao sa naučnicima o površini i senzorima BAM-om u Berlinu na razvoju testova i posvećenoj analitici na nanoskali. Dan Hodoroaba, šef Odsjeka za analizu površina i tankog filma BAM-a, naglasio je važnost karakterizacije čipa: „Napredne analize površine slike su od suštinskog značaja za razvoj namjenskih hemijskih nanostruktura na prilagođenim senzorskim čipovima kako bi se osigurale optimalne performanse.
Knut Rurack, koji vodi odeljenje za hemijsko i optičko ispitivanje u BAM-u, dodao je: „Sada kada imamo prototip senzorskog čipa, nameravamo da ga usavršimo i integrišemo kako bismo ga učinili prenosivim i osetljivijim kako bi se mogao koristiti na mestu izlivanja. i da se utvrdi prisustvo ovih hemikalija u vodi za piće“.
Profesor Pikramenou je zaključio da se „PFAS koriste u industrijskim okruženjima zbog svojih korisnih svojstava, na primer u tkaninama za zaštitu od mrlja. Ali ako se ne odlože bezbedno, ove hemikalije predstavljaju stvarnu opasnost za život u vodi, naše zdravlje i širu okolinu. Ovaj prototip je veliki korak napred u stvaranju efikasnog, brzog i tačnog načina za otkrivanje ovog zagađenja, pomažući u zaštiti našeg prirodnog sveta i potencijalno održavanju vode za piće čistom.“
