Được gắn vào smartphone, thiết bị phân tích không khí chứa đầy các hợp chất VOC từ một ống nghiệm riêng (Ảnh: Zheng Li, Đại học bang Bắc Carolina)

Mặc dù thực vật luôn thải ra các hợp chất VOC trong quá trình trao đổi khí thông thường nhưng có một số loại hợp chất hoặc nồng độ các hóa chất có liên quan đến các bệnh dịch cụ thể. Đó là lúc thiết bị dạng máy đọc cầm tay mới vào cuộc. Được phát triển bởi các nhà khoa học tại Đại học bang Bắc Carolina, nó được thiết kế để gắn vào một chiếc smartphone của người nông dân, đặt lên ngay trên ống kính máy ảnh.

Người nông dân bắt đầu bằng cách ngắt chiếc lá đang nghi ngờ và đặt nó vào một ống thử mà sau đó sẽ được bịt kín trong vòng ít nhất 15 phút – việc này sẽ cho lá một khoảng thời gian đủ để giải phóng VOC. Tiếp theo, ống thử được mở nắp và một đoạn ống nhựa mảnh được sử dụng để bơm các chất khí tích lũy từ ống thử vào một buồng bên trong máy đọc.

Bên trong buồng này là một que thử bằng giấy chứa các chấm được nhúng các chất phản ứng vốn đổi màu khi tiếp xúc với một số dạng hợp chất VOC. Một số các chất phản ứng này bao gồm chất nhuộm có bán ngoài thị trường trong khi số khác kết hợp các hạt nano vàng được sửa đổi tùy biến. Máy ảnh điện thoại sẽ chụp các chấm này, cung cấp một hình ảnh trên màn hình.

Hiện tại, người dùng phải diễn dịch thủ công hình mẫu màu của que thử được hiển thị, xác định hợp chất VOC nào có mặt trong buồng và với khối lượng bao nhiêu. Tuy nhiên, khi một ứng dụng đi kèm được phát triển, nó sẽ tự động cảnh báo cho người dùng nếu bệnh được phát hiện và xác định bệnh đó là gì.

Cho đến nay, thiết bị này đã được sử dụng để xác định thành công 10 loại hợp chất VOC thực vật khác nhau với nồng độ đến phần triệu. Thực tế, khi cây cà chua được cho nhiễm mầm bệnh tàn rụi muộn vốn đã gây nên nạn đói Ireland, máy đọc có thể phát hiện thông tin hợp chất VOC rõ ràng khi được sử dụng trên cây chỉ 2 ngày sau đó. Nên nhớ rằng, hiện tại để thực hiện việc phân tích này, mẫu cây trồng phải được gửi tới một phòng thí nghiệm mà ở đó chúng sẽ phải đợi nhiều ngày thậm chí nhiều tuần trước khi được kiểm tra.

“Công nghệ của chúng tôi sẽ giúp nông dân xác định bệnh nhanh chóng hơn, do đó họ có thể hạn chế được sự lây lan của bệnh tật và thiệt hại mùa màng liên quan”, đồng tác giả nghiên cứu Giáo sư Jean Ristaino cho biết.

Đầu năm nay, một số các nhà khoa học này cũng công bố một miếng dán vi kim thu thập DNA có thể được ép lên lá cây để nhanh chóng phát hiện bệnh.

LH - Đốtngnai, theo New Atlas.