Wéini gëtt ze vill vun enger gutt Saach eng schlecht Saach? Dat ass d'Fro Jonathan Claussen, Assistent Professor an Iowa State University's Department of Mechanical Engineering, a seng Equipe vu Fuerscher zielt d'Baueren ze hëllefen ze beäntweren wann et ëm d'Pestizidverbrauch geet. Ënnerbenotzung kann d'Ernte vun de Baueren schueden, während Iwwerverbrauch kann zu Oflaf an de Buedem oder Waasserbunnen féieren.
De Claussen a seng Equipe hunn e flexibelen, bëllegen an disposéierbare Biosensor erstallt deen Pestiziden am Buedem erkennen kann. Dëse Biosensor ass aus Graphen gemaach, e staarken a stabile Nanopartikel, a liwwert instantane Feedback, am Géigesaz zu der Zäit a Suen et soss dauert fir eng Probe an e Labo ze schécken an op d'Resultater ze waarden.
USDA's National Institute of Food and Agriculture ënnerstëtzt de Projet mat enger Landwirtschaft a Liewensmëttel Fuerschung Initiative Subventioun als Deel vun der Nanotechnologie Programm.
De Biosensor gëtt gemaach andeems Dir als éischt Graphen-Tënt op Pabeier gedréckt huet. E Laser tracéiert dann iwwer d'Tënt fir seng elektresch Konduktivitéit ze verbesseren andeems Flakelen vum Graphen-Tënt zesumme geschweest ginn, wat eng nanostrukturéiert Uewerfläch mécht déi dräidimensional ass.
"D'Flakelen kucken bal wéi Rousbléieblieder aus der Uewerfläch vum Pabeier erop," sot de Claussen. "Si bilden d'Basismaterial fir de Buedem ze testen."
Fir dëst ze maachen, gëtt de Biosensor an eng Schlamm vu Buedem a Waasser getippt. Et ass dann un engem elektrochemesche Lieser am Feld ugeschloss fir Pestiziden ze testen.
"Et ass wéi e pH-Teststreifen," sot de Claussen. Testresultater kënnen d'Baueren hëllefen séier ze verstoen wéi vill Pestizid gebraucht gëtt fir gesond Kulturen ze halen an Ëmweltschued ze minimiséieren. Och d'Resultater kënnen d'Baueren hëllefen ze verstoen wou Ëmweltsanéierung gebraucht ka ginn wann Pestiziden Iwwerverbrauch evident ass.
De Biosensor huet e grousst Potenzial fir iwwer d'Landwirtschaftsgemeinschaft ze benotzen. Seng Eegeschafte kënnen ëmgewandelt ginn fir ze benotzen an de biomedizineschen, Ëmwelt- oder Liewensmëttelsécherheetsfelder, einfach andeems d'biologesch Komponenten geännert ginn, déi uewen drop immobiliséiert sinn.
"Wat mech am meeschten iwwer dëse Projet faszinéiert ass de realen Impakt deen et kann ubidden", sot de Claussen. "D'Graphen-Sensoren erfuerderen net d'Benotzung vun Edelmetaller, déi typesch benotzt gi fir d'Performance vun elektrochemesche Sensoren ze erhéijen. Dofir kéint [dës] Technologie wierklech vun de Massen fir flexibel / bëlleg Elektronik a Sensoren benotzt ginn.
- Selina Meiners, National Institut fir Liewensmëttel a Landwirtschaft
Quell: USDA Blog