För att föda en växande befolkning, vårt globala livsmedelssystem bygger på tillräcklig jordbruksmark. Men under de senaste 40 åren, en tredjedel av åkermarken har gått förlorad på grund av erosion eller förorenats av föroreningar.

Konstgjorda kemikalier och gödningsmedel som används för att förbättra skörden kan hålla kvar i jorden i flera år, gör den mindre bördig med tiden. Antibiotika i djurgödsel sipprar ut och orsakar också nedbrytning. Oljeutsläpp och miljökatastrofer kan påverka stora skiften. Och allt detta förvärras av den tröga takt som ny matjord bildas - cirka 2,5 centimeter över 500 år.

För närvarande, rensning av jord är möjlig, men krångligt. En metod kräver att smutsen grävs upp, tog bort, och förflyttas till en reningsanläggning för sanering. Ett bättre alternativ skulle vara att rengöra jorden där den ligger, men traditionell teknik använder vatten och kemiska lösningsmedel som kan späda ut toxinerna utan att verkligen bli av med dem.

Ming Su, en docent i kemiteknik vid Northeastern, har utvecklat ett billigare och mindre arbetskrävande sätt att sanera smuts. I ett papper publicerat denna månad i Journal of Applied Physics , Ming beskriver sin upptäckt - sprängning av jord med en infraröd laser kan snabbt bryta ner och utrota en typ av genomgripande föroreningar.

Denna forskning kom till för att Su ville fokusera sitt labb på att ta itu med ett miljöproblem. Han hade idén att utveckla en ny metod för kemisk dekontaminering, och märkte att priset på ett industriellt lasersystem hade sjunkit avsevärt under de senaste åren, gör det möjligt för storskalig användning. Han köpte en bänklaser med sin startfond från Northeastern och testade den på jord som hade besudlats av kemikalien diklordifenyldikloretylen, eller DDE.

Ett derivat av den ökända cancerframkallande bekämpningsmedlet diklordifenyltrikloretan, eller DDT, DDE var perfekt för denna studie eftersom den lyser när den utsätts för ultraviolett ljus, gör det lätt att upptäcka, Su sa. Han fann att när han använde den infraröda lasern för att spränga DDE-förorenad jord, och skannade sedan jorden med ultraviolett ljus, det fanns ingen glödande rest. Giftet försvann.

Su och hans doktorander har lämnat in ett uppfinningsmeddelande genom Northeastern's Center for Research Innovation för tekniken. Han planerar att genomföra fler studier för att avgöra om lasrar kan spränga bort andra typer av jordföroreningar. Efter det, nästa steg blir att samarbeta med mark- och jordbruksexperter och forskare från laserindustrin för att omsätta forskning i praktiken.

"En design skulle vara en lastbil som har många av dessa laserstrålar som kommer ut, "Sade Su. "Lasrarna kan installeras på en plogkonstruktion, så att en plog kan gräva i marken och när en lastbil rör sig, lasern kan skanna hela området. "