Ekonomiczna metoda wykrywania toksycznych metali w wodzie

Technika wykrywania metylortęci

Naukowcy ze Swiss Federal Institute of Technology (EPFL), Northwestern University i University of Michigan stworzyli technikę pozwalającą niedrogo wykrywać minimalne nawet stężenia rtęci oraz innych toksycznych metali w płynach.

Metylortęć, którą często zatruwane są rzeki i jeziora akumuluje się w rybach, szczególnie w tuńczykach oraz miecznikach. Dlatego małe dzieci i kobiety w ciąży powinny unikać tych ryb, gdyż rtęć może uszkadzać mózg i system nerwowy. Przez to, że obecność metali w wodzie mierzona jest okresowo, niewiele pomiary te mówią migrujących rybach, które mogą przemieszczać się przez skażone obszary.

„Problemem jest to, że aktualne techniki są zbyt kosztowne i skomplikowane." – stwierdził Francesco Stellacci z EPFL. „Przy użyciu metod konwencjonalnych, musisz pobrać próbki i zbadać je w laboratorium wyposażonym w sprzęt wart miliony dolarów." – dodał.

Dzięki nowemu urządzeniu, pomiar stężenia rtęci w wodzie albo rybach będzie tak proste jak zanurzenie kawałka szkła w cieczy.

Metale oraz metalowe cząsteczki, jak metylortęć, zwykle stają się w wodzie dodatnimi jonami. Gdy te jony pływają pomiędzy nanocząsteczkami tzw. 'włochatymi', włoski więżą zanieczyszczenia. Prąd przepływający przez taki pasek szkła pokazuje ile jonów zostało złapanych przez 'nanorzepy'. Każdy jon pozwala paskowi przewodzić więcej prądu.

Naukowcy przeprowadzili symulacje komputerowe badające mechanizm więzienia zanieczyszczeń przez nanorzepy. Pokazały one, że włochate nanocząsteczki wychwytują jony selektywnie, co potwierdziło, że paski mogą dać niezawodne wyniki pomiarów określonych toksyn.

Naukowcy celują w konkretne zanieczyszczenia poprzez zmianę długości nanowłosków. Nowe rozwiązanie szczególnie dobrze nadaje się do wykrywania metylortęci. Jest w stanie wykryć stężenie na poziomie 600 jonów metylortęci w centymetrze sześciennym wody.

Naukowcy szacują, że pokryte paski szkła mogłyby kosztować poniżej 10 dolarów za sztukę, a urządzenie pomiarowe kosztować będzie zaledwie kilkaset dolarów i zapewni wynik w przeciągu kilku minut.

(lk)