Echipa de fizică hanoveriană dezvoltă un test rapid mobil pentru detectarea algelor toxice albastru-verzui -
Managerul de proiect de cercetare Stefan Voll (centru) cu asistenții săi de cercetare Larissa Moritzer (stânga) și Tobias Pill analizând datele.
Echipa Leibniz Universität Hanovra este implicată într-un proiect care își propune să facă economii financiare majore în testele de apă - lucrările de apă, municipalitățile și operatorii lacurilor de scăldat ar trebui să beneficieze
Dacă apa din lacurile și iazurile de scăldat devine verde vara, este adesea cianobacterii. Cunoscute și sub numele de alge albastre-verzi, aceste microorganisme pot transporta unele dintre cele mai periculoase toxine naturale din lume, cianotoxinele. Copiii, în special, dar și pasionații de sporturi nautice și câinii, sunt expuși riscului lor. Deoarece înghițirea sau contactul pielii cu algele albastre-verzi pot duce la iritarea pielii și a mucoaselor, diaree sau febră. Prin urmare, apele infestate sunt închise în mod regulat. Pentru a face apele mai sigure, noul proiect comun de cercetare „CyanoBacteria and Toxin Detection (CyBER)” dorește să dezvolte un test rapid mobil pentru detectarea algelor toxice albastre-verzi în următorii trei ani.
Partenerul științific al proiectului este HOT - Centrul pentru tehnologii optice Hanovra - de la Universitatea Leibniz Hanovra sub conducerea directorului Prof. Dr. Bernhard Roth, care conduce, de asemenea, grupul de lucru F1 - Măsurare de precizie (Metrologie) în Clusterul de Excelență PhoenixD (Photonics, Optics, and Engineering - Innovation Across Disciplines): „În acest proiect, transferăm în practică tehnologiile optice dezvoltate în cercetarea de bază, permițând astfel inovatoare și tehnologie de măsurare precisă ”, spune Roth. „Pe termen lung, am dori să implementăm astfel de sisteme complexe folosind fabricarea aditivă, de exemplu imprimarea 3D, să le dotăm cu inteligență artificială și să le punem la dispoziție pentru utilizare pe scară largă. Acest lucru se potrivește foarte bine cu Clusterul nostru de excelență PhoenixD, care cercetează fundamentele pentru producția optică digitală individualizată a viitorului. "
Compania de analiză de mediu bbe Moldaenke de la Schwentinental de lângă Kiel coordonează proiectul comun, care include și Institutul de igienă și mediu din Hamburg, care monitorizează resursele de apă din regiune, și producătorul de dispozitive de măsurare ADM de la Krems II de lângă Bad Segeberg. Proiectul este finanțat prin inițiativa de finanțare „KMU-Innovativ: Fotonica și tehnologia cuantică” a Ministerului Federal al Educației și Cercetării.
Din punct de vedere tehnic, cercetătorii doresc să combine mai multe tehnologii optice: detectarea fluorescenței, holografie și spectroscopie Raman. În acest fel, compoziția chimică a substanțelor poate fi recunoscută la nivel molecular și se pot determina forma și poziția obiectelor. Probele de apă sunt examinate fără contact și fără preparare folosind numai metode optice.
Procedura planificată va detecta, de asemenea, cianotoxinele care s-au format deja, dar care nu au fost încă eliberate, precum și cianobacteriile netoxice care pot fi otrăvite ulterior. „Cu această inovație va fi posibilă monitorizarea eficientă a zonelor de apă potențial amenințate”, spune Christoph Wetzel, doctorand și asistent de cercetare la HOT. „Procesul nostru înseamnă o îmbunătățire semnificativă față de starea actuală a științei și tehnologiei”, spune Dr. Ann-Kathrin Kniggendorf, în al cărui grup de la HOT se desfășoară activitatea de cercetare.
Dr. Regine Redelstein, șefa Unității de biologie acvatică și ecotoxicologie de la Institutul pentru igienă și mediu din Hamburg, spune: „Cu ajutorul tehnologiei, riscul potențial al unei înfloriri cianobacteriene poate fi evaluat la fața locului, astfel încât deciziile privind blocarea unui corp de apă să poată fi luate mai repede decât înainte. Acest lucru ar fi de o mare importanță în Hamburg înainte de evenimente majore, cum ar fi Iron Man anual sau triatlonul în care oamenii înoată în Alster. "
„Pentru compania mea bbe, proiectul înseamnă nu numai un salt cuantic optic”, spune Christian Moldaenke, director general al bbe Moldaenke, „ci și unul ecologic și economic. Monitorizarea și protejarea apei de scăldat și a apei potabile pot avea loc extrem de dens, testul individual poate fi efectuat doar pentru o fracțiune din costurile anterioare. ”Mai ales că nu va fi necesar personal specializat pentru aplicație. Echipa vede un mare potențial de piață nu numai cu autoritățile de supraveghere și furnizorii de apă potabilă, ci și cu operatorii de acvacultură, pescarii și operatorii de lacuri de înot.
Clusterul de excelență PhoenixD
Peste 100 de oameni de știință din disciplinele fizicii, ingineriei mecanice, electrotehnicii, chimiei, informaticii și matematicii efectuează cercetări interdisciplinare în Clusterul de Excelență PhoenixD de la Universitatea Leibniz din Hanovra. Clusterul explorează posibilitățile oferite de digitalizare pentru sisteme optice noi, precum și producția și aplicarea acestora.