Светящийся сенсор для проверки качества воды в домашних условиях разработали в России
Ученые Института неорганической химии (ИНХ) СО РАН разработали люминесцентный сенсор, способный моментально обнаруживать четыре типа загрязнителей в воде. Это позволит быстро проверять ее качество в домашних условиях, в среду, 21 мая 2025 года, официальное издание СО РАН "Наука в Сибири".
"Для удобства использования сенсор в виде порошка вмешивают в гидрогель – вещество, по структуре похожее на пищевой желатин. Затем полученную массу распределяют тонким слоем по плоской поверхности, чтобы получилась полимерная пленка", – написано в статье.
Далее на пленку наносят каплю воды и светят ультрафиолетовым фонариком. Если в воде есть опасные вещества, то пленка начинает светиться зеленым цветом. Чем сильнее свечение, тем выше концентрация загрязнений.
Сенсор может обнаруживать сульфаты, дигидрофосфаты, алюминий и галлий. Его чувствительность очень высокая.
Люминесцентный сенсор позволяет быстро обнаруживать сульфаты – соли и сложные эфиры серной кислоты. Ранее не существовало материалов, способных так точно их ловить, поскольку сульфат-ионы не имеют окраски, не изменяют кислотность воды и не поглощают свет.
Сейчас для обнаружения сульфатов используют гравиметрический метод, анализ занимает несколько часов. При этом сенсор делает выполняет задачу за секунды и с высокой точностью, рассказали ученые.
В дальнейшем специалисты планируют расширить линейку сенсоров для обнаружения других опасных веществ. Например, сейчас исследуют новую методику с чувствительным откликом на ртуть, добавляет издание.
Употребление неочищенной воды опасно для организма человека. Наиболее распространенные последствия – расстройства пищеварительного тракта и аллергические реакции. Но иногда некачественная вода может спровоцировать серьезные нарушения в работе внутренних органов.
Алюминий попадает в воду в первую очередь в процессе водоподготовки – в составе коагулянтов. Этот металл ухудшает вкус и запах жидкости.
Повышенное содержание алюминия в воде приводит к неврологическим болезням и нарушению кальциево-фосфорного обмена, что тормозит выработку гемоглобина.
Сульфаты присутствуют практически во всех поверхностных водах. Повышенное содержание сульфатов ухудшает качество воды и оказывает физиологическое воздействие на организм человека – они обладают слабительными свойствами.
Галлий редко встречается в питьевой воде в значительных концентрациях. Однако он может вызывать у человека тошноту, рвоту и диарею.
Фосфаты необходимы организму в небольших количествах, поскольку они участвуют в обменных процессах, формировании костей и зубов, передаче нервных импульсов и других жизненно важных функциях. Однако их избыток в воде может вызвать серьезные проблемы со здоровьем – остеопороз, нарушение работы сердца, печени, почек и других систем.
Ранее ученые для очистки воды в полевых условиях. Устройство включает в себя насос, многоступенчатые фильтры, УФ-лампу для дезинфекции, аккумулятор, систему самоочистки и специальное программное обеспечение. Все это помещается в прочный кейс. Общая масса устройства 40 кг.