చాలా మంచి విషయం ఎప్పుడు చెడ్డది అవుతుంది? అన్నది ప్రశ్న జోనాథన్ క్లాసెన్, వద్ద అసిస్టెంట్ ప్రొఫెసర్ అయోవా స్టేట్ యూనివర్శిటీ యొక్క మెకానికల్ ఇంజనీరింగ్ విభాగం, మరియు అతని పరిశోధకుల బృందం పురుగుమందుల వాడకం విషయంలో రైతులకు సమాధానమివ్వడానికి సహాయం చేస్తుంది. తక్కువ వినియోగం రైతుల పంటలకు హాని కలిగిస్తుంది, అయితే మితిమీరిన వినియోగం మట్టి లేదా జలమార్గాల్లోకి ప్రవహిస్తుంది.
క్లాసెన్ మరియు అతని బృందం మట్టిలో పురుగుమందులను గుర్తించగల సౌకర్యవంతమైన, తక్కువ ధర మరియు పునర్వినియోగపరచలేని బయోసెన్సర్ను రూపొందించారు. ఈ బయోసెన్సర్ గ్రాఫేన్తో తయారు చేయబడింది, ఇది బలమైన మరియు స్థిరమైన నానోపార్టికల్, మరియు ఒక నమూనాను ల్యాబ్కు పంపడానికి మరియు ఫలితాల కోసం వేచి ఉండటానికి సమయం మరియు డబ్బుకు విరుద్ధంగా తక్షణ అభిప్రాయాన్ని అందిస్తుంది.
USDA యొక్క నేషనల్ ఇన్స్టిట్యూట్ ఆఫ్ ఫుడ్ అండ్ అగ్రికల్చర్ తో ప్రాజెక్ట్కు మద్దతు ఇచ్చారు వ్యవసాయం మరియు ఆహార పరిశోధన చొరవ లో భాగంగా మంజూరు నానోటెక్నాలజీ ప్రోగ్రామ్.
మొదట కాగితంపై గ్రాఫేన్ ఇంక్ను ప్రింట్ చేయడం ద్వారా బయోసెన్సర్ తయారు చేయబడింది. గ్రాఫేన్ సిరా యొక్క రేకులను కలిపి వెల్డింగ్ చేయడం ద్వారా దాని విద్యుత్ వాహకతను మెరుగుపరచడానికి ఒక లేజర్ సిరాపై ట్రేస్ చేస్తుంది, ఇది త్రిమితీయ నానోస్ట్రక్చర్డ్ ఉపరితలం చేస్తుంది.
"రేకులు దాదాపు కాగితం ఉపరితలం నుండి వచ్చే గులాబీ రేకుల వలె కనిపిస్తాయి" అని క్లాసెన్ చెప్పారు. "అవి మట్టిని పరీక్షించడానికి మూల పదార్థాన్ని ఏర్పరుస్తాయి."
ఇది చేయుటకు, బయోసెన్సర్ మట్టి మరియు నీటి ముద్దలో ముంచబడుతుంది. ఇది పురుగుమందు కోసం పరీక్షించడానికి ఫీల్డ్లోని ఎలక్ట్రోకెమికల్ రీడర్కు కనెక్ట్ చేయబడింది.
"ఇది pH పరీక్ష స్ట్రిప్ లాంటిది," క్లాసెన్ చెప్పారు. ఆరోగ్యకరమైన పంటలను నిర్వహించడానికి మరియు పర్యావరణ నష్టాన్ని తగ్గించడానికి ఎంత పురుగుమందు అవసరమో రైతులకు త్వరగా అర్థం చేసుకోవడానికి పరీక్ష ఫలితాలు సహాయపడతాయి. అలాగే, పురుగుమందుల మితిమీరిన వినియోగం స్పష్టంగా కనిపిస్తే పర్యావరణ నివారణ ఎక్కడ అవసరమో అర్థం చేసుకోవడానికి ఫలితాలు రైతులకు సహాయపడతాయి.
బయోసెన్సర్ వ్యవసాయ సమాజానికి మించి ఉపయోగించడానికి గొప్ప సామర్థ్యాన్ని కలిగి ఉంది. బయోమెడికల్, ఎన్విరాన్మెంటల్ లేదా ఫుడ్ సేఫ్టీ ఫీల్డ్లలో ఉపయోగం కోసం దాని లక్షణాలను మార్చవచ్చు, దాని పైన స్థిరంగా ఉన్న జీవ భాగాలను మార్చడం ద్వారా.
"ఈ ప్రాజెక్ట్ గురించి నన్ను ఎక్కువగా ఆకర్షించేది అది అందించే వాస్తవ ప్రపంచ ప్రభావం" అని క్లాసెన్ చెప్పారు. “గ్రాఫేన్ సెన్సార్లకు ఎలక్ట్రోకెమికల్ సెన్సార్ల పనితీరును పెంచడానికి సాధారణంగా ఉపయోగించే విలువైన లోహాల ఉపయోగం అవసరం లేదు. అందువల్ల, [ఈ] సాంకేతికతను నిజంగా సామాన్యులు/తక్కువ ఖర్చుతో కూడిన ఎలక్ట్రానిక్స్ మరియు సెన్సార్ల కోసం ఉపయోగించవచ్చు.
- సెలీనా మీనర్స్, నేషనల్ ఇన్స్టిట్యూట్ ఆఫ్ ఫుడ్ అండ్ అగ్రికల్చర్
మూలం: USDA బ్లాగ్