基于纸张的激光写入石墨烯到可穿戴植物传感器:用于精密农业的便携式电化学平台

科学领域:

• 材料科学 材料科学 材料科学
• 分析化学 分析化学
• 农业技术 农业技术

背景情况:

• 检测农药残留物对于食品安全和农业管理至关重要.
• 目前用于农药分析的方法可能耗时,需要实验室设置.
• 需要用于作物监测的快速,现场和非破坏性分析工具.

研究的目的:

• 开发一种可穿戴的,环保的植物传感器,用于检测帕拉克瓦特 (PQ).
• 在纸质基板上使用激光写入的石墨烯 (LSG) 制造传感器.
• 为了评估传感器的性能,耐用性和对现实应用的选择性.

主要方法:

• 使用LSG技术在纸质基板上制造基于石墨烯的电极.
• 使用无色指甲油和经过化学处理的纸张来产生协同效应.
• 使用方形波电压测量 (SWV) 检测帕拉克瓦特.
• 对常见的农药和水果衍生分子进行机械耐用性和选择性测试.

主要成果:

• 传感器检测到度为0.5至100.0μmol L-1的帕奎特,检测极限为0.082μmol L-1.1.
• 可穿戴传感器在曲应力下表现出极好的机械耐用性.
• 在其他农药和果实基因组件的存在下,证明了高选择性.
• 通过使用便携式设备和智能手机,在水果和叶子表面上成功地检测了paraquat.

结论:

• 开发的可穿戴植物传感器是一种可持续和有效的工具,用于非破坏性,现场,实时的鱼探测.
• 纸质基板上的LSG技术为开发低成本,灵活的电化学传感器提供了一个有前途的平台.
• 这项技术在提高精准农业和确保食品安全方面具有重大潜力.