વધુ પડતી સારી વસ્તુ ક્યારે ખરાબ બની જાય છે? તે પ્રશ્ન છે જોનાથન ક્લોસેન, આસિસ્ટન્ટ પ્રોફેસર ખાતે આયોવા સ્ટેટ યુનિવર્સિટીના મિકેનિકલ એન્જિનિયરિંગ વિભાગ, અને તેમની સંશોધકોની ટીમ જંતુનાશકના ઉપયોગની વાત આવે ત્યારે ખેડૂતોને જવાબ આપવામાં મદદ કરવાનું લક્ષ્ય રાખે છે. ઓછો ઉપયોગ ખેડૂતોના પાકને નુકસાન પહોંચાડે છે, જ્યારે વધુ પડતા ઉપયોગથી જમીન અથવા જળમાર્ગોમાં વહેણ થઈ શકે છે.
ક્લોસેન અને તેમની ટીમે એક લવચીક, ઓછી કિંમત અને નિકાલજોગ બાયોસેન્સર બનાવ્યું જે જમીનમાં જંતુનાશકો શોધી શકે છે. આ બાયોસેન્સર ગ્રાફીનથી બનેલું છે, એક મજબૂત અને સ્થિર નેનોપાર્ટિકલ, અને ત્વરિત પ્રતિસાદ પૂરો પાડે છે, કારણ કે તે સમય અને નાણાંને બદલે લેબમાં નમૂના મોકલવા અને પરિણામોની રાહ જોશે.
USDA ની નેશનલ ઇન્સ્ટિટ્યુટ ઓફ ફૂડ એન્ડ એગ્રીકલ્ચર સાથે પ્રોજેક્ટને ટેકો આપ્યો હતો કૃષિ અને ખાદ્ય સંશોધન પહેલ ના ભાગ રૂપે અનુદાન નેનો ટેકનોલોજી પ્રોગ્રામ.
બાયોસેન્સર પ્રથમ કાગળ પર ગ્રાફીન શાહી છાપીને બનાવવામાં આવે છે. લેસર ત્યારબાદ ગ્રાફીન શાહીના ટુકડાને એકસાથે વેલ્ડિંગ કરીને તેની વિદ્યુત વાહકતાને સુધારવા માટે શાહી પર ટ્રેસ કરે છે, નેનોસ્ટ્રક્ચર્ડ સપાટી બનાવે છે જે ત્રિ-પરિમાણીય હોય છે.
ક્લોસેને કહ્યું, "આ ટુકડાઓ લગભગ કાગળની સપાટી પરથી આવતા ગુલાબની પાંખડીઓ જેવા દેખાય છે." "તેઓ માટીનું પરીક્ષણ કરવા માટે આધાર સામગ્રી બનાવે છે."
આ કરવા માટે, બાયોસેન્સરને માટી અને પાણીના સ્લરીમાં ડૂબવામાં આવે છે. તે પછી જંતુનાશક માટે પરીક્ષણ કરવા માટે ખેતરમાં ઇલેક્ટ્રોકેમિકલ રીડર સાથે જોડાયેલ છે.
"તે pH ટેસ્ટ સ્ટ્રીપ જેવું છે," ક્લોસેને કહ્યું. પરીક્ષણના પરિણામો ખેડૂતોને ઝડપથી સમજવામાં મદદ કરી શકે છે કે તંદુરસ્ત પાકને જાળવવા અને પર્યાવરણને થતા નુકસાનને ઘટાડવા માટે કેટલી જંતુનાશકોની જરૂર છે. ઉપરાંત, પરિણામો ખેડૂતોને એ સમજવામાં મદદ કરી શકે છે કે જો જંતુનાશકોનો વધુ પડતો ઉપયોગ સ્પષ્ટ થાય તો પર્યાવરણીય ઉપાયની ક્યાં જરૂર છે.
બાયોસેન્સર કૃષિ સમુદાયની બહાર ઉપયોગ માટે મોટી સંભાવના ધરાવે છે. તેના ગુણધર્મોને બાયોમેડિકલ, પર્યાવરણીય અથવા ખાદ્ય સુરક્ષા ક્ષેત્રોમાં ઉપયોગ માટે રૂપાંતરિત કરી શકાય છે, ફક્ત તેની ટોચ પર સ્થિર રહેલા જૈવિક ઘટકોને બદલીને.
"આ પ્રોજેક્ટ વિશે જે મને સૌથી વધુ આકર્ષિત કરે છે તે વાસ્તવિક વિશ્વની અસર તે પ્રદાન કરી શકે છે," ક્લોસેને કહ્યું. “ગ્રાફીન સેન્સરને કિંમતી ધાતુઓના ઉપયોગની જરૂર નથી કે જે સામાન્ય રીતે ઇલેક્ટ્રોકેમિકલ સેન્સર્સની કામગીરીને વધારવા માટે વપરાય છે. તેથી, [આ] ટેક્નૉલૉજીનો ખરેખર લોકો દ્વારા લવચીક/ઓછી કિંમતના ઇલેક્ટ્રોનિક્સ અને સેન્સર્સ માટે ઉપયોગ કરી શકાય છે.”
- સેલિના મેઈનર્સ, રાષ્ટ્રીય ખાદ્ય અને કૃષિ સંસ્થા
સ્ત્રોત: USDA બ્લોગ