قام متخصصون من معهد الكيمياء الفيزيائية والكيمياء الكهربائية بدعم من مؤسسة العلوم الروسية، بتطوير نظام استشعار جديد للكشف عن المركبات العضوية الخطرة في البيئات المائية.
وتم في مختبر الكيمياء الحيوية الكهربائية التابع لمعهد الفيزياء والكيمياء لدى أكاديمية العلوم الروسية، تطوير نوع جديد من أجهزة الاستشعار للتعرف على المركبات العضوية بتركيزات منخفضة للغاية. ويقوم مبدأ تشغيل أجهزة الاستشعار على أكسدة المواد الخاضعة للتحليل تحت تأثير الضوء، ونتيجة لذلك تصبح تلك المواد “مرئية” وقابلة لتحليل “طيف التشتت الضخم”.
واقترح مؤلفو الدراسة لأول مرة، تغيير بنية المركبات التي يتم تحليلها باستخدام الأكسدة، وللقيام بذلك، قاموا بتطوير شريحة محفز ضوئي قادرة على تحويل جزيئات الأكسجين من البيئة إلى عامل مؤكسد قوي وهو الأكسجين، وتتم أولا أكسدة عينة مائية تحتوي على جسيمات نانوية فضية مضافة لتعزيز الإشارة على سطح الشريحة، ثم يتم تحليلها.
والشريحة عبارة عن طبقة رقيقة جدا يبلغ سمكها 2 نانومتر، وتتكون من صبغة صناعية تسمى بـ فثالوسيانينات الزنك، المسؤولة عن امتصاص الضوء وتنشيط الأكسجين، وأكسيد الغرافين الذي يحمل الفثالوسيانين على الشريحة ويحميها من التدمير الذاتي، مما يزيل الطاقة الزائدة. ويؤدي تحفيز الأكسدة بالضوء إلى تجنب إضافة مركبات المنشط التي قد يؤدي وجودها إلى تعقيد التحليل. وبالتالي، فإن مادة الرقاقة تجعل التحليل بسيطا وسريعا.
