مستشعر ضوئي لاختبار جودة المياه في المنزل
يخطّط الباحثون مستقبلاً لتوسيع نطاق أجهزة الاستشعار للكشف عن المواد الخطرة الأخرى، فمثلاً يبحثون حالياً عن طريقة جديدة ذات استجابة حساسة للزئبق.
-
الابتكار الروسي هام لتنقية المياه
ابتكر علماء معهد الكيمياء غير العضوية في روسيا مستشعراً ضوئياً يمكنه خلال ثوانٍ اكتشاف 4 أنواع من الملوّثات في الماء، سيساعد على التحقّق بسرعة من جودة المياه في المنزل.
ووفقاً لتقرير فرع سيبيريا لأكاديمية العلوم الروسية، المستشعر الضوئي على شكل مسحوق ولسهولة استخدامه يخلط في هيدروجيل (مادة تشبه في تركيبها الجيلاتين الغذائي)، ثم تنشر الكتلة الناتجة في طبقة رقيقة على سطح مستوٍ لتشكيل غشاء بوليمري، وتوضع عليه قطرة ماء يسلّط عليها ضوء فوق بنفسجي.
يبدأ الغشاء بالتوهّج باللون الأخضر في حال وجود مواد خطرة في الماء. ويشير زيادة مستوى التوهّج، إلى ارتفاع تركيز الملوّثات في الماء.
وتسمح حساسية المستشعر العالية باكتشاف كبريتات وفوسفات ثنائي الهيدروجين والألمنيوم والغاليوم، حيث يمكنه اكتشاف كميات ضئيلة من الملوّثات- حتى 35 ملغ في ألف لتر من الماء، وهو ما يعادل اكتشاف ملعقة صغيرة من الملح في حمام سباحة كبير.
ووفقاً للدكتور أندريه بوتابوف، يسمح المستشعر بالكشف السريع عن الكبريتات - أملاح وإسترات حمض الكبريتيك، التي لم تكن هناك مواد قادرة على التقاطها بدقة سابقاً، لأنّ أيونات الكبريتات عديمة اللون، ولا تغيّر حموضة الماء، ولا تمتصّ الضوء، ما يجعلها مخفيّة عن الطرق التقليدية للتحليل والكشف البصري في الماء.
1/ Hagfish slime is a deploy-on-demand hydrogel: tiny glands eject mucin vesicles + coiled protein “threads.” In seawater, vesicles burst, threads unspool, and a viscous mesh balloons to ~10,000x its original volume. pic.twitter.com/ipD8ol7lak
— David Breslauer (@davidNbreslauer) April 29, 2025
لذلك تستخدم حالياً طريقة قياس الوزن للكشف عن الكبريتات، التي تستغرق عدة ساعات. أما المستشعر المبتكر فيكتشفها في غضون ثوانٍ وبدقة عالية.
اقرأ أيضاً: بواسطة أشعة الشمس.. الإيرانيون والروس يتمكنون من تنقية مياه الصرف الصحي
ويخطّط الباحثون مستقبلاً لتوسيع نطاق أجهزة الاستشعار للكشف عن المواد الخطرة الأخرى، فمثلاً يبحثون حالياً عن طريقة جديدة ذات استجابة حسّاسة للزئبق.
#CytroCell nanocellulose dispersed in water added to ionic liquid polymer percursor readily affords a #composite of exceptional chemical and physical stability./1https://t.co/yNcN6eTQ4y pic.twitter.com/AibPZQXceg
— Pagliaro Lab (@helionomics) March 22, 2025
كما يخطّطون لابتكار أجهزة كشف محمولة تحتوي على غشاء بوليمر في داخلها، التي ستساعد على فحص المياه بحثاً عن السموم في الشقق والبيوت، وكذلك أثناء الرحلات.
