ساخت ابزار همراه و کم‌هزینه برای تشخیص آرسنیک در آب

پژوهشگران مؤسسه فناوری هند در جودپور موفق به طراحی و ساخت یک حسگر قابل‌حمل، ارزان و بسیار دقیق برای شناسایی آلودگی آرسنیک در آب شدند؛ نوآوری‌ای که می‌تواند زندگی میلیون‌ها نفر در مناطق محروم را نجات دهد.

به گزارش ایسنا، پژوهشی تازه که در نشریه Nanotechnology منتشر شده، از ساخت یک ابزار پرتابل توسط تیمی از پژوهشگران مؤسسه فناوری هند (IIT Jodhpur) پرده برمی‌دارد که با بهره‌گیری از نانوفناوری، قادر است حضور یون‌های آرسنیک را با دقت بسیار بالا و در مدت زمانی کمتر از ۴ ثانیه در محل شناسایی کند.

آلودگی آب با آرسنیک، یکی از خطرناک‌ترین تهدیدهای محیط‌زیستی و بهداشتی در مناطق مختلف جهان است. این فلز سنگین حتی در مقادیر ناچیز نیز می‌تواند منجر به بیماری‌های کشنده مانند سرطان پوست و اختلالات مزمن شود. برآوردها نشان می‌دهد که قرارگیری بلندمدت در معرض آرسنیک سالانه به مرگ حدود ۴۳ هزار نفر در سراسر جهان منجر می‌شود.

برخلاف روش‌های پیشین که نیازمند دستگاه‌های پرهزینه و اپراتورهای متخصص بودند (مانند طیف‌سنجی یا روش‌های الکتروشیمیایی)، حسگر جدید به‌گونه‌ای طراحی شده که کاربران در مناطق روستایی یا فاقد زیرساخت آزمایشگاهی نیز بتوانند از آن استفاده کنند.

این ابزار مبتنی بر لایه‌های فعال SnS₂ رشدیافته با روش CVD و یک ترانزیستور اثر میدانی AlGaN/GaN HEMT ساخته شده‌ است. با این ساختار، توانایی شناسایی آرسنیک (III) در غلظت‌هایی به پایین‌ترین حد ممکن ـ ۰٫۹۰ قسمت در میلیارد (ppb) ـ به دست آمده است.

به گفته ماهش کومار، نویسنده اصلی مقاله، این حسگر تنها در ۳٫۲ ثانیه نتیجه را ارائه می‌دهد و با اتصال به یک بُرد مدار ساده و ماژول آردوینو، توانایی ارسال داده‌ها به‌صورت آنی را نیز دارد. این قابلیت نه‌تنها برای استفاده میدانی کاربردی است، بلکه می‌تواند در سامانه‌های نظارت گسترده بر منابع آب نیز به‌کار گرفته شود.

هدف نهایی پژوهشگران، فراهم‌سازی امکان دسترسی ایمن به آب آشامیدنی برای تمامی افراد، به‌ویژه ساکنان مناطق کم‌برخوردار و دورافتاده است. آن‌ها امیدوارند با تجاری‌سازی این فناوری و کاهش هزینه‌های آن، بتوانند نقش مؤثری در کاهش بیماری‌های ناشی از آلودگی آرسنیک ایفا کنند.