জলের গুণমান সেন্সর

স্কটল্যান্ড, পর্তুগাল এবং জার্মানির বিশ্ববিদ্যালয়ের গবেষকদের একটি দল একটি সেন্সর তৈরি করেছে যা জলের নমুনায় খুব কম ঘনত্বে কীটনাশকের উপস্থিতি সনাক্ত করতে সাহায্য করতে পারে।
পলিমার ম্যাটেরিয়ালস অ্যান্ড ইঞ্জিনিয়ারিং জার্নালে আজ প্রকাশিত একটি নতুন গবেষণাপত্রে বর্ণিত তাদের কাজ, জল পর্যবেক্ষণকে দ্রুত, সহজ এবং সস্তা করতে পারে।
ফসলের ক্ষয়ক্ষতি রোধে বিশ্বব্যাপী কৃষিতে কীটনাশক ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়।যাইহোক, সতর্কতা অবলম্বন করা আবশ্যক, কারণ এমনকি মাটি, ভূগর্ভস্থ জল বা সমুদ্রের জলে সামান্য ফুটো মানুষের, প্রাণী এবং পরিবেশগত স্বাস্থ্যের ক্ষতি করতে পারে।

পানির দূষণ কমানোর জন্য নিয়মিত পরিবেশগত পর্যবেক্ষণ অপরিহার্য যাতে পানির নমুনায় কীটনাশক ধরা পড়লে দ্রুত ব্যবস্থা নেওয়া যায়।বর্তমানে, কীটনাশক পরীক্ষা সাধারণত ক্রোমাটোগ্রাফি এবং ভর স্পেকট্রোমেট্রির মতো পদ্ধতি ব্যবহার করে পরীক্ষাগার অবস্থায় করা হয়।
যদিও এই পরীক্ষাগুলি নির্ভরযোগ্য এবং সঠিক ফলাফল প্রদান করে, সেগুলি সম্পাদন করা সময়সাপেক্ষ এবং ব্যয়বহুল হতে পারে।একটি প্রতিশ্রুতিশীল বিকল্প হল একটি রাসায়নিক বিশ্লেষণ টুল যাকে বলা হয় সারফেস-এনহ্যান্সড রামন স্ক্যাটারিং (SERS)।
আলো যখন একটি অণুতে আঘাত করে, তখন এটি অণুর আণবিক কাঠামোর উপর নির্ভর করে বিভিন্ন ফ্রিকোয়েন্সিতে ছড়িয়ে পড়ে।SERS বিজ্ঞানীদের অণু দ্বারা ছড়িয়ে ছিটিয়ে থাকা আলোর অনন্য "আঙুলের ছাপ" বিশ্লেষণ করে ধাতব পৃষ্ঠে শোষিত একটি পরীক্ষার নমুনায় অবশিষ্ট অণুর পরিমাণ সনাক্ত করতে এবং সনাক্ত করতে দেয়।
এই প্রভাবটি ধাতব পৃষ্ঠকে সংশোধন করে উন্নত করা যেতে পারে যাতে এটি অণুগুলিকে শোষণ করতে পারে, যার ফলে নমুনায় অণুর কম ঘনত্ব সনাক্ত করতে সেন্সরের ক্ষমতা উন্নত হয়।
গবেষণা দলটি একটি নতুন, আরও বহনযোগ্য পরীক্ষার পদ্ধতি বিকাশের জন্য সেট করেছে যা উপলব্ধ 3D মুদ্রিত উপকরণগুলি ব্যবহার করে জলের নমুনায় অণুগুলিকে শোষণ করতে পারে এবং ক্ষেত্রে সঠিক প্রাথমিক ফলাফল সরবরাহ করতে পারে।
এটি করার জন্য, তারা পলিপ্রোপিলিন এবং বহু-প্রাচীরযুক্ত কার্বন ন্যানোটিউবগুলির মিশ্রণ থেকে তৈরি বিভিন্ন ধরণের কোষের কাঠামো অধ্যয়ন করেছিল।ভবনগুলি গলিত ফিলামেন্ট ব্যবহার করে তৈরি করা হয়েছিল, একটি সাধারণ ধরনের 3D প্রিন্টিং।
ঐতিহ্যগত ভেজা রসায়ন কৌশল ব্যবহার করে, রৌপ্য এবং সোনার ন্যানো পার্টিকেলগুলি কোষের কাঠামোর পৃষ্ঠে জমা হয় যাতে একটি পৃষ্ঠ-বর্ধিত রমন বিচ্ছুরণ প্রক্রিয়া সক্ষম হয়।
তারা জৈব রঞ্জক মিথিলিন নীলের অণু শোষণ এবং শোষণ করার জন্য বিভিন্ন 3D মুদ্রিত কোষ উপাদান কাঠামোর ক্ষমতা পরীক্ষা করে এবং তারপর একটি বহনযোগ্য রমন স্পেকট্রোমিটার ব্যবহার করে তাদের বিশ্লেষণ করে।
যে উপকরণগুলি প্রাথমিক পরীক্ষায় সেরা পারফর্ম করেছে – জালি নকশা (পর্যায়ক্রমিক সেলুলার কাঠামো) সিলভার ন্যানো পার্টিকেলসের সাথে আবদ্ধ – তারপরে পরীক্ষার স্ট্রিপে যুক্ত করা হয়েছিল।সামুদ্রিক জল এবং স্বাদু জলের নমুনাগুলিতে অল্প পরিমাণে আসল কীটনাশক (সিরাম এবং প্যারাকোয়াট) যোগ করা হয়েছিল এবং SERS বিশ্লেষণের জন্য পরীক্ষার স্ট্রিপে স্থাপন করা হয়েছিল।
পর্তুগালের আভেইরোতে নদীর মুখ থেকে এবং একই এলাকার ট্যাপ থেকে জল নেওয়া হয়, যেগুলি কার্যকরভাবে জল দূষণ নিরীক্ষণের জন্য নিয়মিত পরীক্ষা করা হয়।
গবেষকরা দেখেছেন যে স্ট্রিপগুলি 1 মাইক্রোমোলের কম ঘনত্বে দুটি কীটনাশক অণু সনাক্ত করতে সক্ষম হয়েছিল, যা প্রতি মিলিয়ন জলের অণুতে একটি কীটনাশক অণুর সমান।
গ্লাসগো বিশ্ববিদ্যালয়ের জেমস ওয়াট স্কুল অফ ইঞ্জিনিয়ারিংয়ের অধ্যাপক শানমুগাম কুমার এই গবেষণাপত্রের অন্যতম লেখক।এই কাজটি অনন্য বৈশিষ্ট্য সহ ন্যানোইঞ্জিনিয়ারযুক্ত কাঠামোগত জালি তৈরি করতে 3D প্রিন্টিং প্রযুক্তি ব্যবহারে তার গবেষণার উপর ভিত্তি করে।
"এই প্রাথমিক গবেষণার ফলাফলগুলি খুব উত্সাহজনক এবং দেখায় যে এই কম খরচের উপকরণগুলি SERS-এর জন্য কীটনাশক সনাক্ত করতে সেন্সর তৈরি করতে ব্যবহার করা যেতে পারে, এমনকি খুব কম ঘনত্বেও।"
আভেইরো বিশ্ববিদ্যালয়ের CICECO আভেইরো ম্যাটেরিয়ালস ইনস্টিটিউটের ডাঃ সারা ফাতেক্সা, গবেষণাপত্রের সহ-লেখক, প্লাজমা ন্যানো পার্টিকেল তৈরি করেছেন যা SERS প্রযুক্তিকে সমর্থন করে।যদিও এই কাগজটি নির্দিষ্ট ধরণের জল দূষক সনাক্ত করার সিস্টেমের ক্ষমতা পরীক্ষা করে, প্রযুক্তিটি সহজেই জল দূষকদের উপস্থিতি নিরীক্ষণের জন্য প্রয়োগ করা যেতে পারে।