گروهی از پژوهشگران آمریکایی- سوئیسی حسگر جدیدی اختراع کرده‌اند که می‌تواند کوچک‌ترین مقادیر فلزات سنگین، مانند جیوه، را در سیالات آشکارسازی کند.
آشکارسازی فلزات سمی سنگین با نانوذرات
گروهی از پژوهشگران آمریکایی- سوئیسی حسگر جدیدی اختراع کرده‌اند که از یک اسلاید شیشه‌ای روکش شده با نانوذرات «راه راه» ساخته شده و می‌تواند کوچک‌ترین مقادیر فلزات سنگین، مانند جیوه، را در سیالات آشکارسازی کند. این افزاره می‌تواند در تست آب آشامیدنی و حتی ماهی‌ها استفاده شود.
این افزاره جدید از اسلاید شیشه‌ای میکروسکوپ تشکیل شده و رابط‌های فلزی روی آن واقع شده‌اند. شکاف بین رابط‌ها توسط فیلم نازکی از نانوذرات طلا پر می‌شود. این پژوهشگران به رهبری فرانچسکو استیلاچی و بارتوز گرزیبوسکی، با اندازه‌گیری رسانایی فیلم شروع کردند. سپس، کل افزاره را در آب فروبرده و آن را برداشته و خشک کردند، و سپس مجددا رسانایی آن را اندازه‌گیری نمودند. اگر آب شامل یون‌های سمی، مانند فلزات سنگین، باشد رسانایی فیلم افزایش پیدا می‌کند.
این افزاره بدین دلیل کار می‌کند که این نانوذرات قادر به گیراندازی یون‌های فلزی سنگین هستند، زیرا آنها با n- هگزان تیول و آلکان تیول‌های منتهی به واحدهای اتیلن گلایکولی عامل‌دار (روکش‌دهی) شده‌اند. واحدهای مذکور یک ساختار لیگاندی راه راه دارند که فرورفتگی‌های ابرمولکولی تولید می‌کنند و قادر به گیراندازی گزینشی یون‌های باردار مثبت هستند. با تغییر طول این واحدها، این پژوهشگران قادر به هدفگیری انواع مختلفی از آلاینده‌ها می‌شوند.
این گروه، که شامل دانشمندانی از موسسه فدرال فناوری سوئیس (EPFL)، دانشگاه نورث‌وسترن و دانشگاه میشیگان است، متوجه شد که افزاره مذکور حساسیت ویژه‌ای به متیل جیوه – متداول‌ترین شکل آلودگی جیوه که در ماهی‌ها، مثل ماهی تونایاتون، تجمع می‌کند – دارد. در واقع، این حسگر می‌تواند غلظت‌هایی تا مقدار ۶۰۰ یون متیل جیوه در سانتی‌متر مکعب آب را آشکارسازی کند.
نمونه‌ای از این افزاره
استیلاچی می‌گوید که این افزاره یک روش سریع، آسان، و ارزان برای اندازه‌گیری سموم در رودخانه‌ها و ماهی‌ها است و خیلی بهتر از فرستادن نمونه به آزمایشگاه و منتظر ماندن برای جواب است.
آنها تکنیک خود را با اندازه‌گیری میزان متیل جیوه در دریاچه میشگان و مقایسه آن با نتایج بدست آمده از روش‌های متداول تست کردند. نتایج هر دوی این آنالیزها باهم در توافق بودند. تست دوم بر روی نوعی ماهی پشه‌خوار بود که اندازه‌گیری مؤسسه کاوش زمین‌شناسی آمریکا را تایید کرد. گرزیبوسکی گفت: «ما اندازه‌گیری‌هایی بر روی بافت حل شده ماهی در اسید انجام دادیم تا ببینیم که آیا قادر به آشکارسازی مقادیر بسیار کم متیل جیوه هستیم یا نه، چون می‌دانیم که جایگاه این ماهی در زنجیره غذایی برای تجمع سموم زیاد خیلی پایین است.»
این پژوهشگران جزئیات نتایج کار تحقیقاتی خود را در مجله‌ی Nature Materials منتشر کرده‌اند.
