Rutgers-forskere har skabt en miniatureanordning til måling af sporniveauer af giftigt bly i sedimenter i bunden af havne, floder og andre vandveje inden for få minutter - langt hurtigere end i øjeblikket tilgængelige laboratoriebaserede tests, som tager dage.
Den overkommelige lab-on-a-chip-enhed kunne også give kommuner, vandselskaber, universiteter, grundskoler, daginstitutioner og husejere mulighed for nemt og hurtigt at teste deres vandforsyninger. Forskningen er offentliggjort i IEEE Sensors Journal.
"Ud over at detektere blyforurening i miljøprøver eller vand i rør i boliger eller folkeskoler, kan du med et værktøj som dette en dag gå til en sushibar og tjekke, om den fisk, du har bestilt, har bly eller kviksølv i den, " sagde seniorforfatter Mehdi Javanmard, lektor ved Institut for Elektro- og Computerteknik på School of Engineering ved Rutgers University-New Brunswick.
"At påvise giftige metaller som bly, kviksølv og kobber kræver norm alt, at man indsamler prøver og sender dem til et laboratorium til kostbar analyse, med resultaterne returneret på få dage," sagde Javanmard. "Vores mål var at omgå denne proces og bygge en følsom, billig enhed, der nemt kan transporteres rundt og analysere prøver på stedet inden for få minutter for hurtigt at identificere hotspots med kontaminering."
Undersøgelsen fokuserede på at analysere bly i sedimentprøver. Mange flodsedimenter i New Jersey og på landsplan er forurenet af industri- og andet affald, der blev dumpet for årtier siden. Korrekt håndtering af forurenede opgravede materialer fra sejladskanaler er vigtig for at begrænse potentielle påvirkninger af dyreliv, landbrug, planter og fødevareforsyninger. Hurtig identifikation af forurenede områder kunne muliggøre rettidige og omkostningseffektive programmer til håndtering af udgravede materialer.
Den nye enhed udvinder bly fra en sedimentprøve og renser den med en tynd film af grafenoxid som blydetektor. Grafen er et atomtykt lag af grafit, skrivematerialet i blyanter.
Mere forskning er nødvendig for yderligere at validere enhedens ydeevne og øge dens holdbarhed, så den kan blive et levedygtigt kommercielt produkt, muligvis om to til fire år.
