_ Senzorul biodegradabil monitorizează nivelurile de pesticide prin contact direct cu suprafața fructelor și legumelor

Cercetătorii de la Universitatea din São Paulo (USP) și de la Universitatea Federală din Viçosa (UFV) din Brazilia au dezvoltat un senzor durabil care poate fi plasat direct pe suprafață a unei legume sau a unui fruct pentru a detecta prezența pesticidelor. Cunoscut din acest motiv ca „purtabil pentru plante”, este fabricat din acetat de celuloză, un material derivat din pastă de lemn.

Dispozitivul are potențialul de a contribui la asigurarea siguranței alimentelor într-o lume care suferă din ce în ce mai mult de un penuria de alimente și problemele de mediu și de sănătate cauzate de utilizarea excesivă a substanțelor agrochimice.

Studiul este publicat în revista Biomaterials Advances.

Pesticidele sunt utilizate pe scară largă pentru a crește randamentul culturilor și sunt se aplică de obicei prin pulverizare, dar doar 50% își ating ținta. Restul ajunge în sol, în apele subterane, în apele de suprafață, în apa potabilă brută, în apele uzate și în produsele alimentare. Prin urmare, monitorizarea nivelurilor de pesticide din apă, sol și alimente este esențială pentru a preveni contactul dintre aceste substanțe toxice și public prin intermediul pielii, plămânilor sau sistemului digestiv.

Instrumentele analitice cel mai des utilizate în acest scop sunt cromatografice. tehnici, care sunt eficiente, dar au dezavantaje precum necesitatea pretratării probelor, echipamente scumpe și specialiști de laborator calificați, precum și timpul îndelungat necesar pentru finalizarea analizei și lipsa portabilității. Reziduurile nesigure produse de solvenții organici reprezintă, de asemenea, o problemă semnificativă în condițiile actuale.

„Ca alternativă, senzorii electrochimici pot combina accesibilitatea, detectarea rapidă, miniaturizarea, producția la scară largă, comoditatea, ușurința utilizare, selectivitate ridicată și detecție in situ a pesticidelor. Invenția noastră are toate aceste caracteristici. Analiza se realizează direct pe suprafața fructelor, legumelor sau frunzelor. De aici și termenul plant-wearable", a declarat Paulo Augusto Raymundo-Pereira, ultimul autor al lucrării. articolul și un cercetător de la Institutul de Fizică din São Carlos (IFSC-USP).

„Cu toate acestea, în locul materialelor obișnuite, care sunt nesustenabile din punct de vedere ecologic și se degradează mult timp, cum ar fi ceramica sau plasticul. polimeri derivați din petrol, am folosit acetat de celuloză, un material derivat din plante care are un impact redus asupra mediului și se dezintegrează complet în 340 de zile sau mai puțin în funcție de condițiile locale.Desigur, trebuie să aibă caracteristici adecvate oricărui senzor, inclusiv scăzut. cost, portabilitate și flexibilitate.”

Sustratul de acetat de celuloză biodegradabil a fost produs printr-o metodă de turnare în care materialul a fost plasat într-un spațiu cu forma cerută, iar sistemul electrochimic complet cu trei electrozi a fost depus prin serigrafie.

Cercetătorii au efectuat teste de laborator în care o soluție care conține carbendazim, un fungicid și paraquat, un erbicid, a fost pulverizată pe salată verde și roșii într-o simulare a utilizării în lumea reală. Paraquatul a fost interzis de Uniunea Europeană în 2003 din cauza efectelor sale dăunătoare asupra oamenilor, dar este încă folosit în Brazilia. Senzorul a fost apoi atașat direct de salată și roșii, iar măsurătorile au arătat un nivel de detecție compatibil cu cel obținut cu polietilen tereftalat, materialul senzorului cel mai frecvent utilizat în acest scop.

Studiul a investigat și dacă spălarea iar scufundarea legumelor într-un litru de apă timp de două ore a fost eficientă în îndepărtarea reziduurilor de pesticide. Rezultatele au arătat îndepărtarea a 40% din carbendazim și 60% din paraquat din salată verde și 64% din ambele din roșii.

"Spălarea și imersarea au fost în mod clar insuficiente pentru a îndepărta reziduurile de pesticide. Cel puțin 10% au rămas în frunze sau în coajă”, a spus Raymundo-Pereira.

Tehnologia poate fi utilă agențiilor de supraveghere sanitară din întreaga lume, a adăugat el, precum și vânzătorilor de produse ecologice pentru a certifica absența pesticidelor. Fermierii îl pot folosi în general pentru a monitoriza nivelurile de pesticide în câmp și să fie siguri că aplică doar doza necesară fiecărei culturi sau părți a unei plantații. Prin urmare, utilizarea pesticidelor ar putea scădea, în timp ce randamentele vor crește în continuare, ceea ce duce la scăderea prețurilor de consum.

(Fluierul)