任何时候如果一个东西过多，即使是好东西也会变成一个坏东西。这个问题正是爱荷华州立大学机械工程系助理教授Jonathan Claussen和他的研究团队旨在帮助农民解答有关农药使用的问题。农药使用量过少可能会使作物受害，而过量使用农药将会导致其随径流进入土壤或水道。

Claussen教授和他的团队发明了一个便捷且便宜的一次性生物传感器，可用来检测土壤中的农药残留量。这种生物传感器由石墨烯（一种强而稳定的纳米颗粒）制成，可以当场获得检测结果，而不需费时、费钱将样品送至实验室检测还要等待结果。

美国农业部的国家粮食和农业研究所资助了这一名为“农业和食品研究计划”的研究项目，该项目是“纳米技术计划”的一部分。

该生物传感器的制作首先是将石墨烯墨水打印到纸上，随后激光扫过墨水将石墨烯墨水小薄片焊接在一起以改善其导电性，从而形成一个三维的纳米结构表面。“这些薄片看起来像是从纸面上长出来的玫瑰花瓣，它们组成了测试土壤的基础材料”，Claussen说。

检测时，将生物传感器浸入土壤和水混成的泥浆中，然后将其连接到现场的电化学读数器以检测农药残留量。

“这就像一个pH试纸，”Claussen说。测试结果可以帮助农民快速了解需要多少农药来保持作物健康，同时降低对环境的破坏。此外，这个结果也可以让农民知道哪里由于农药的过量使用可能需要对环境进行修复。

生物传感器在农业社区之外同样具有极大的潜在使用价值，其可被转换用于生物医学、环境或食品安全领域，只需简单地改变固定在其顶部的生物组分而已。

“这个项目最吸引我的是它能对现实生活造成巨大的影响，”Claussen说。 “石墨烯传感器不需要使用那些通常用于提高电化学传感器性能的贵金属。因此，该技术可以被民众用来制造便捷或便宜的电子原件和传感器。