기술자

스코틀랜드, 포르투갈, 독일 대학의 연구원들이 물에서 매우 낮은 농도의 살충제를 감지할 수 있는 새로운 유형의 3D 프린팅 센서를 개발했습니다.

Macromolecular Materials and Engineering 저널에 설명된 이 장치는 표면 강화 라만 산란(SERS)이라는 화학 분석 도구를 사용합니다. SERS는 빛과 분자의 상호 작용을 분석하여 샘플 재료의 구성을 감지합니다. 빛이 분자에 닿으면 분자 구조에 따라 뚜렷하게 다른 주파수를 갖는 방식으로 산란됩니다.

재료에 대한 추가 정보

연구팀은 저렴한 3D 프린팅 재료를 사용하여 물 샘플에서 분자를 흡착하고 현장에서 정확한 초기 결과를 제공할 수 있는 보다 휴대성이 뛰어난 새로운 테스트 방법을 개발했습니다. 그들은 휴대용 라만 분광계를 통해 분석하기 전에 메틸렌 블루라는 유기 염료의 분자를 흡수하고 흡수하는 3D 프린팅 세포 재료의 여러 가지 다양한 구조 설계의 능력을 테스트했습니다. 은 나노입자를 함유한 테스트 스트립은 1 마이크로몰 정도의 낮은 농도에서도 살충제 분자를 검출할 수 있는 것으로 밝혀졌습니다. 이는 물 분자 백만 개에 살충제 한 분자에 해당하는 수준입니다.

교신 저자인 Glasgow University James Watt School of Engineering의 Shanmugam Kumar 교수는 "SERS는 다양한 분야에 응용할 수 있는 귀중한 진단 기술입니다."라고 말했습니다. "우리가 개발한 센서 기판 재료는 나노탄소 공학으로 설계된 격자의 넓은 표면적과 금속 나노입자의 놀라운 광학적 특성의 최적 조합으로 인해 이점을 얻습니다.

"금속 나노입자의 강한 국부 전자기장과 탄소질 물질의 화학적 메커니즘의 상호 작용은 SERS 분석을 위한 매우 활성적인 표면을 생성합니다. 이 초기 연구의 결과는 매우 고무적이며, 이러한 저비용 물질을 사용하여 생산할 수 있음을 보여줍니다. 매우 낮은 농도에서도 농약을 감지하는 SERS 센서입니다."

공동 저자인 포르투갈 Aveiro 대학 CICECO Aveiro 재료 연구소의 Sara Fateixa 박사에 따르면 이 장치는 수질 모니터링 이상의 잠재적인 응용 분야를 가질 수 있습니다.

"이 논문은 특정 유형의 수질 오염 물질을 탐지하는 시스템의 잠재력을 조사하는 반면, 이 기술은 샘플에서 광범위한 화학 물질의 존재를 모니터링하는 데 쉽게 적용할 수 있습니다."라고 플라즈몬 나노입자를 설계한 Fateixa 박사는 말했습니다. SERS 기술.

"예를 들어 농업에서 항생제 치료를 받은 질병에서 회복 중인 소의 우유는 약물이 체내에서 사라질 때까지 판매할 수 없습니다. 현재 우유가 준비가 되었음을 증명하는 테스트가 진행 중입니다. "그러나 우리의 진단 재료는 훨씬 더 저렴하게 신뢰할 수 있는 결과를 제공하도록 조정될 수 있습니다. 우리는 SERS 응용 분야에 사용할 수 있는 매우 유망한 이 센서 재료를 계속해서 개발할 수 있기를 기대하고 있습니다."