Shuohao Cai, oo ah arday ku takhasusay cilmiga ciidda, ayaa ul dareeme ah dhigaya istiikar dareemayaal badan oo u oggolaanaya cabbiraadda qoto dheer oo kala duwan ciidda ku jira Xarunta Cilmi-baarista Beeraha ee Jaamacadda Wisconsin-Madison Hancock.
MADISON — Injineerada Jaamacadda Wisconsin-Madison waxay sameeyeen dareemayaal qiimo jaban oo bixin kara kormeer joogto ah oo waqtiga-dhabta ah oo ku saabsan nitrate-ka noocyada ciidda ee caadiga ah ee Wisconsin. Dareemayaashan elektaroonigga ah ee daabacan waxay ka caawin karaan beeralayda inay sameeyaan go'aanno maareyn nafaqo oo xog ogaal ah iyo inay gaaraan faa'iidooyin dhaqaale.
"Dareemayaashayadu waxay siin karaan beeralayda faham wanaagsan oo ku saabsan xaaladda nafaqada ee carradooda iyo xaddiga nitrate-ka ee ay heli karaan dhirtooda, taasoo ka caawinaysa inay si sax ah u go'aamiyaan inta bacriminta ay dhab ahaantii u baahan yihiin," ayuu yiri Joseph Andrews, kaaliyaha bare sare ee Jaamacadda Harvard. Daraasadda waxaa hoggaaminayay Dugsiga Injineerinka Farsamada ee Jaamacadda Wisconsin-Madison. "Haddii ay yareyn karaan xaddiga bacriminta ay iibsadaan, keydinta kharashka waxay noqon kartaa mid muhiim u ah beeraha waaweyn."
Nitrate-ku waa nafaqo muhiim u ah koritaanka dalagyada, laakiin nitrate-ka xad-dhaafka ah ayaa ka soo daadan kara ciidda oo geli kara biyaha dhulka hoostiisa. Noocan wasakhowga ah wuxuu waxyeello u geystaa dadka cabba biyaha ceelka ee wasakhaysan wuxuuna waxyeello u geystaa deegaanka. Dareemaha cusub ee cilmi-baarayaasha ayaa sidoo kale loo isticmaali karaa qalab cilmi-baaris beereed si loola socdo daadinta nitrate-ka iyo ka caawinta horumarinta dhaqamada ugu wanaagsan ee lagu yareyn karo waxyeellooyinka.
Hababka hadda jira ee lagula socdo nitrate-ka carrada waa kuwo shaqo badan, qaali ah, mana bixiyaan xog waqtiga-dhabta ah. Taasi waa sababta khabiirka elektaroonigga ee daabacan Andrews iyo kooxdiisa ay u diyaar garoobeen inay abuuraan xal ka wanaagsan oo ka jaban.
Mashruucan, cilmi-baarayaashu waxay isticmaaleen habka daabacaadda inkjet si ay u abuuraan dareemayaal potentiometric ah, nooc ka mid ah dareemayaasha electrochemical-ka ee khafiifka ah. Dareemayaasha Potentiometric waxaa badanaa loo isticmaalaa in si sax ah loo cabbiro nitrate-ka ku jira xalalka dareeraha ah. Si kastaba ha ahaatee, dareemayaashani guud ahaan kuma habboona in loo isticmaalo deegaannada ciidda sababtoo ah walxaha ciidda waaweyn ayaa xoqi kara dareemayaasha waxayna ka hortagi karaan cabbiraadda saxda ah.
"Caqabadda ugu weyn ee aan isku dayeynay inaan xallino waxay ahayd inaan helno hab lagu helo dareemayaashan elektaroonigga ah inay si habboon ugu shaqeeyaan xaaladaha ciidda ee adag isla markaana si sax ah u ogaadaan ayoonnada nitrate," ayuu yiri Andrews.
Xalka kooxda wuxuu ahaa in la saaro lakab polyvinylidene fluoride ah oo ku jira dareemaha. Sida laga soo xigtay Andrews, walaxdani waxay leedahay laba astaamood oo muhiim ah. Marka hore, waxay leedahay daloolo aad u yar, oo cabbirkoodu yahay qiyaastii 400 nanometer, taasoo u oggolaanaysa aayada nitrate inay maraan iyagoo xannibaya walxaha ciidda. Marka labaad, waa hydrophilic, taas oo ah, waxay soo jiidataa biyaha waxayna u nuugtaa sida isbuunyo.
"Markaa biyo kasta oo hodan ku ah nitrate-ka ayaa si gaar ah ugu dhex milmi doona dareemayaashayada, taas oo runtii muhiim ah sababtoo ah ciiddu sidoo kale waa sida isbuunyo oo waxaad waayi doontaa dagaalka marka la eego qoyaanka galaya dareemaha haddii aadan heli karin nuugista biyaha isku mid ah. Awoodda ciidda," Andrews ayaa yiri. "Sifooyinkan lakabka fluoride-ka polyvinylidene waxay noo oggolaanayaan inaan soo saarno biyo hodan ku ah nitrate-ka, aan gaarsiinno dusha sare ee dareemaha oo aan si sax ah u ogaanno nitrate-ka."
Cilmi-baarayaashu waxay ku faahfaahiyeen horumarkooda warqad lagu daabacay Maarso 2024 joornaalka Advanced Materials Technology.
Kooxdu waxay tijaabisay dareemayaashooda laba nooc oo carro ah oo kala duwan oo la xiriira Wisconsin - carro ciid ah, oo caadi ka ah qaybaha waqooyi-dhexe ee gobolka, iyo carro ciid ah, oo caadi ka ah koonfur-galbeed Wisconsin - waxayna ogaadeen in dareemayaashu ay soo saareen natiijooyin sax ah.
Cilmi-baarayaashu hadda waxay dareemayaalkooda nitrate-ka ku darayaan nidaam dareemayaal badan oo ay ugu yeeraan "istiikar dareemayaal," kaas oo saddex nooc oo dareemayaal ah lagu dhejiyo dusha sare ee balaastikada dabacsan iyadoo la adeegsanayo taageero dhejis ah. Istiikarradu waxay sidoo kale ka kooban yihiin dareemayaal qoyaan iyo heerkul.
Cilmi-baarayaashu waxay ku dhejin doonaan dhowr istiikar oo dareen leh tiir, waxayna dhigi doonaan meelo kala duwan, ka dibna tiirka ayay ku aasi doonaan ciidda. Qaab-dhismeedkani wuxuu u oggolaaday inay cabbiraan qoto dheer oo carro ah.
"Marka aan cabbirno nitrate-ka, qoyaanka iyo heerkulka qoto dheer oo kala duwan, hadda waxaan cabbiri karnaa habka daadinta nitrate-ka iyo inaan fahanno sida nitrate-ku ugu dhex socdo ciidda, taasoo aan suurtagal ahayn ka hor," ayuu yiri Andrews.
Xagaaga 2024, cilmi-baarayaashu waxay qorsheynayaan inay 30 ulood oo dareemeyaal ah dhigaan ciidda Xarunta Cilmi-baarista Beeraha ee Hancock iyo Xarunta Cilmi-baarista Beeraha ee Arlington ee Jaamacadda Wisconsin-Madison si ay u sii tijaabiyaan dareemaha.
Waqtiga boostada: Luulyo-09-2024