Наносенсор обнаружит пестициды на фруктах

10.06.2022

Шведские ученые разработали крошечный датчик, который может обнаружить пестициды на фруктах всего за несколько минут, сообщает пресс-служба Каролинского института. Техника использует распыляемые пламенем наночастицы, сделанные из серебра, для усиления сигнала химических веществ.

В новых наносенсорах используется поверхностно-усиленное комбинационное рассеяние, или SERS, - мощный метод обнаружения, который может увеличить диагностические сигналы биомолекул на металлических поверхностях более чем в миллион раз. Эта технология использовалась в нескольких областях исследований, включая химический анализ и анализ окружающей среды, а также для обнаружения биомаркеров различных заболеваний. Однако высокие производственные затраты и ограниченная воспроизводимость от партии к партии до сих пор препятствовали широкому применению в диагностике безопасности пищевых продуктов.

Исследователи из Каролинского института создали нанодатчик SERS, используя пламенное распыление - хорошо зарекомендовавший себя и экономически эффективный метод нанесения металлического покрытия - для доставки небольших капель наночастиц серебра на поверхность стекла. Распыление пламенем можно использовать для быстрого производства однородных пленок SERS на больших площадях.

Затем исследователи точно настроили расстояние между отдельными наночастицами серебра, чтобы повысить их чувствительность. Проверяя, способны ли они обнаруживать вещества, ученые нанесли тонкий слой индикаторного красителя поверх датчиков и использовали спектрометр, чтобы обнаружить молекулярные отпечатки пальцев. По словам исследователей, датчики надежно и равномерно обнаруживали молекулярные сигналы, и их производительность оставалась неизменной при повторном тестировании через 2,5 месяца. То есть эти наносенсоры смогут прослужить долгое время.

В тестировании датчика исследователи смогли обнаружить низкие концентрации паратион-этила - токсичного сельскохозяйственного инсектицида, который запрещен или ограничен в большинстве стран. Небольшое количество паратион-этила поместили на яблоко. Позже остатки собрали ватным тампоном и погрузили в средство для растворения молекул пестицида. Этим раствором капали на датчик, который подтверждал: в растворе действительно есть пестициды. 

В дальнейшем исследователи планируют изучить, можно ли применять новые наносенсоры в других областях. Например, обнаруживать биомаркеры конкретных заболеваний в местах оказания медицинской помощи в условиях ограниченных ресурсов.

<< Назад: Найдено самое холодное место в Солнечной системе 11.06.2022

>> Вперед: 3D-печать древесины 10.06.2022

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Экраны влияют на детей неравномерно в разном возрасте 01.08.2026

Планшеты и смартфоны давно стали привычной частью повседневной жизни даже самых маленьких детей. Родители часто используют гаджеты, чтобы успокоить малыша или занять его на время, однако ученые все чаще задаются вопросом, как экранное время сказывается на развитии мозга и будущей способности к обучению. Новое исследование показывает, что значение имеет не только продолжительность просмотра, но и возраст, в котором ребенок проводит время перед экраном. Ученые наблюдали детей от рождения до 8 лет. Оказалось, что больше всего экраны влияют на мозг в два периода - в раннем младенческом возрасте и перед поступлением в школу. У детей, много времени проводивших перед экранами в эти возрастные точки, в 9 лет были несколько хуже успехи в обучении, а в 10,5 лет хуже работала рабочая память - способность удерживать и обрабатывать информацию здесь и сейчас. Исследователи из Франции и Сингапура проанализировали данные 502 детей и выделили два ключевых этапа. У младенцев мозг развивается очень ...>>

Умные жилеты, спасающие от жары 01.08.2026

Летняя жара в больших городах все чаще становится серьезным испытанием для людей, работающих на открытом воздухе. Мусорщики, строители и другие специалисты вынуждены проводить часы под палящим солнцем, рискуя перегревом. Китайские инженеры предложили практичное решение - специальные охлаждающие жилеты, которые помогают снизить ощущаемую температуру примерно на 10 градусов. Пока мир страдает от сильной жары, китайские инженеры разработали "умные" жилеты с климат-контролем. Жилеты с кондиционированием почти не отличаются от обычной рабочей одежды. Главное отличие - в системе охлаждения. В городе Нанкин в жилет вмонтированы два вентилятора, работающих от портативных аккумуляторов. Одного заряда хватает на 3-4 часа непрерывной работы. В Чанчжоу решили разместить в карманах охлаждающие элементы с материалом, который при нагревании переходит из твердого состояния в жидкое, активно поглощая тепло. Это поддерживает комфортную температуру в течение 2,5-4 часов. Такие жилеты выглядят почти ...>>

Летающие ветротурбины 3 МВт вышли в серию 31.07.2026

Традиционные ветряные электростанции зависят от силы и стабильности ветра у поверхности земли, где воздушные потоки часто бывают слабыми и порывистыми. На больших высотах ветер обычно сильнее и постояннее, поэтому инженеры уже давно рассматривают возможность подъема турбин в воздух. Китайская компания сделала важный шаг в этом направлении, перейдя от испытаний к мелкосерийному производству. Компания Beijing Linyi Yunchuan Energy Technology запустила мелкосерийное производство летающей ветротурбины S2000, а в провинции Чжэцзян возводят отдельный завод по производству материалов для оболочки аппарата. У компании уже есть предварительные договоренности с прибрежными городами и горными регионами, которые рассматривают возможность использования этой технологии для удовлетворения собственных энергетических потребностей. Прототип, который полгода назад только что поднялся в небо над Сычуанем, теперь превращается в целую отрасль. Идея S2000 проста: вместо того чтобы устанавливать ветряну ...>>

LG и Prime Video: студияная версия кинематографа 31.07.2026

Современные телевизоры предлагают множество режимов изображения, которые автоматически корректируют цвета, контраст и резкость. Однако создатели фильмов часто жалуются, что дополнительная обработка искажает их замысел. Новая функция, появившаяся на телевизорах LG, пытается решить эту проблему, передавая контроль над настройками непосредственно студии. LG и Prime Video запустили режим "Оригинал автора" - первую настройку изображения, которой управляет сама студия. Он доступен только на OLED evo 2026 модельного года. LG Electronics и Prime Video объявили о совместной инициативе, приуроченной к стриминговой премьере фильма "Властелины Вселенной". В рамках сотрудничества на телевизорах компании появились две новые функции - режим изображения "Оригинал автора" и голосовая команда для пульта Magic Remote. Ключевая новинка - режим "Оригинал автора", который в LG называют первым в области настройки изображения для стримингового контента. Его отличие от распространенного FILMMAKER MODE за ...>>

Астронавты на Марсе не смогут выжить даже в скафандрах 30.07.2026

Высадка людей на Марс остается одной из самых амбициозных целей космических агентств. Красная планета лишена пригодной для дыхания атмосферы и подвергается высокому уровню солнечной радиации, поэтому астронавты смогут находиться на ее поверхности только в специальных скафандрах. Однако новые исследования показывают, что даже самые современные космические костюмы могут оказаться непригодными для работы в условиях марсианской гравитации. По результатам испытаний стало ясно, что новые скафандры NASA не подходят для использования астронавтами на Красной планете. На Марсе отсутствует воздух, пригодный для дыхания, а также наблюдается высокий уровень солнечной радиации. Это лишь некоторые из многих факторов, которые усложнят нахождение людей на поверхности. Современные скафандры не рассчитаны на марсианскую гравитацию, составляющую примерно 38 процентов земной. Новейшее поколение костюмов просто слишком тяжелое для использования на Марсе, пишет Phys. Новая серия скафандров, которую раз ...>>

Случайная новость из Архива Использование памяти 3D V-NAND позволит создать SSD 10 Тбайт 30.11.2014 Флеш-память типа 3D V-NAND уже доказала свое право на жизнь: она не только обеспечивает большую емкость в сравнении с традиционными чипами MLC, но и обладает высокой надежностью, в отличие от печально знаменитой TLC. Похоже, именно 3D V-NAND предстоит совершить прорыв в области создания доступных твердотельных накопителей с объемами, сопоставимыми с традиционными HDD последнего поколения. Речь идет о емкостях 10 терабайт и выше. Именно такую инициативу выдвинула корпорация Intel. На недавно прошедшем собрании инвесторов Intel было объявлено, что во второй половине 2015 года совместное предприятие Intel-Micron Flash Technologies начнет массовое производство многослойных чипов емкостью 256 и 384 Гбит. В последнем случае будут использоваться трехуровневые ячейки. Трехмерная структура новых чипов 3D-NAND будет иметь 32 слоя кристаллов, соединенных с помощью массива специальных вертикальных структур, аналогичных традиционным TSV (through silicon via). Появление чипов флеш-памяти с такой емкостью откроет дорогу к созданию твердотельных дисков огромного объема, который просто недоступен сегодня. Вице-президент подразделения Intel, занимающегося энергонезависимой памятью, Роб Крук (Rob Crooke) считает, что в ближайшие два года емкость SSD на базе новой технологии может перевалить за 10 терабайт. Для сравнения, компании SanDisk, пожелавшей создать SSD емкостью 4 терабайта на базе традиционных плоскостных технологий, пришлось использовать 64 чудовищно дорогие микросхемы eMLC емкостью 512 гигабит (64 Гбайт), каждая из которых несет в одном корпусе четыре кристалла емкостью 128 гигабит. Эти чипы производятся с использованием современного тонкого техпроцесса, что увеличивает их стоимость, но отнюдь не добавляет надежности. А вот "трехмерные" чипы Intel-Micron емкостью 256 и 384 гигабита (32 и 48 Гбайт, соответственно) будут использовать более крупные и существенно более дешевые техпроцессы, а заодно - и более надежные. К сожалению, о каком именно техпроцессе идет речь, Intel пока умалчивает. Но рабочие прототипы SSD на базе 256-гигабитных "трехмерных" чипов уже существуют, и один из них был продемонстрирован на вышеупомянутом мероприятии. Необходимо отметить, что Samsung также активно производит "трехмерную" флеш-память: ее 128-гигабитные чипы имеют 24 или 32 слоя и используют непривычно крупные по нынешним меркам технологические нормы - 42 нанометра. "Видимая емкость" этих микросхем составляет 86 Гбит; похоже, Samsung осторожничает, желая любой ценой избежать гипотетических проблем с новой технологией. На этом фоне проект Intel-Micron, стартующий сразу с 256-гигабитной емкости, выглядит куда более амбициозно, но и стоимость конечного продукта при таком подходе будет заметно ниже. А от этого, разумеется, выиграют и рядовые пользователи. Но даже если новые чипы Intel будут обладать лучшим соотношением цены к емкости, возможности альянса Intel-Micron по их производству пока не позволяют говорить о серьезном влиянии на рынок NAND. По данным ChinaFlashMarket.com, фабрика альянса IMFT может производить порядка 70 тысяч 300-миллиметровых пластин в месяц, причем в это количество входят разные типы памяти. Использование фабрик IMFS и MTV может дать еще 80 и 40 тысяч 300-миллиметровых пластин ежемесячно, но это не идет ни в какое сравнение с теми мощностями, которыми располагает Samsung. Лишь одна из фабрик южнокорейского гиганта, специально построенная для производства новых типов флеш-памяти, способна выдать 100 тысяч пластин в месяц, а остальные производственные мощности Samsung, пригодные для этой же цели, могут поставлять свыше 400 тысяч пластин за тот же период времени. Иными словами, новые многослойные чипы флеш-памяти Intel, может быть, и не произведут массовой революции на рынке твердотельных накопителей в целом, но они сделают емкие модели более доступными для пользователей и позволят компании существенно укрепить свои позиции в этой отрасли микроэлектроники. Ожидается, что совокупный доход подразделений Intel, занимающихся производством и продажами чипов NAND и твердотельных накопителей, в уходящем 2014 году составит примерно 2 миллиарда долларов США, а появление новых 256-гигабитных многослойных микросхем позволит увеличить эту цифру в ближайшие годы.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026