Способ создания трехконтактных печатных датчиков-измерителей вредных веществ осваивают ученые Южно-Уральского госуниверситета. Напечатанные трафаретной печатью электроды миниатюрны, стоят в десятки раз дешевле лабораторного оборудования и выдают результаты в формате экспресс-теста.
Печатные электроды, над которыми работают челябинские исследователи, решают базовые проблемы экологического мониторинга: медленные и дорогостоящие лабораторные анализы, недоступность регулярного контроля качества воды и низкую чувствительность оборудования к специфичным загрязнителям.
Прибор состоит из пластика, гибкой полиэстеровой подложки и нанесенных на нее трафаретной печатью тонких слоев реактивной пасты – серебряной, углеродной и изоляционной.
Трехконтактные датчики обеспечивают мгновенное обнаружение вредных веществ на месте, без транспортировки проб в лабораторию, что ускоряет процесс анализа и снижает финансовые и технологические затраты. Достаточно капли анализируемой пробы, чтобы моментально выявить и количественно оценить в ее составе искомые вещества.
Благодаря портативности (приспособление миниатюризировано до размеров флешки) и низкой стоимости (150-200 руб. за штуку) такие электроды становятся идеальными измерителями для массового применения в полевых условиях.
«Чувствительную поверхность трехконтактного датчика можно эффективно функционализировать специально подобранными материалами: наночастицами, полимерами или ферментами, – уточнил лаборант-исследователь кафедры экологии и химической технологии ЮУрГУ Антон Абрамян. – Это позволяет избирательно и с высокой чувствительностью обнаруживать в воде загрязнители. Такая технология особенно востребована не только в экологическом контроле и промышленной безопасности, но и в частном сельском хозяйстве. К примеру, если вы собираетесь выкопать колодец на даче, используя такое устройство заблаговременно, вы сможете быстро и дешево оценить качество воды, которая будет его наполнять».
В частности, приспособление может быть востребовано на рынке Челябинской области: на металлургических, химических и горнодобывающих промышленных предприятиях для мониторинга предельно допустимых концентраций веществ в сточных водах. Коммунальные службы смогут производить при помощи компактных датчиков экспресс-анализ питьевой воды, проверять работу очистных сооружений. Агрохолдинги получат возможность контроля качества воды для полива, выявления загрязнений от удобрений. А эконадзору и МЧС станет доступен оперативный мониторинг при авариях и ЧС.