Ο αισθητήρας με βάση το χαρτί όταν έρχεται σε επαφή με την επιφάνεια ενός φρούτου ή λαχανικού, ανιχνεύει και ποσοτικοποιεί τυχόν ίχνη φυτοφαρμάκου.
Έναν χάρτινο αισθητήρα για την ανίχνευση φυτοφαρμάκων στα φρούτα και τα λαχανικά, ανέπτυξαν ερευνητές του πανεπιστημίου του Σάο Πάολο στη Βραζιλία. Η νέα τεχνολογία που είναι βασισμένη σε ηλεκτροχημικό αισθητήρα σε χαρτί κραφτ θα μπορεί να ανιχνεύει στη στιγμή ίχνη φυτοφαρμάκων μόλις συνδεθεί με μια ηλεκτρονική συσκευή.
Η νέα συσκευή θα είναι ικανή να ανιχνεύει οποιοδήποτε ίχνος παρασιτοκτόνου, όπως το καρμπενταζίμ που χρησιμοποιείται ακόμα στη Βραζιλία παρόλο που έχει απαγορευτεί, με μια απλή κίνηση όπως ακριβώς συμβαίνει με την οικιακή συσκευή μέτρησης ζαχάρου. Η μόνη διαφορά είναι πως τα αποτελέσματα του ελέγχου θα εμφανίζονται σε smartphone. “Στις δοκιμές που πραγματοποιήσαμε, η ευαισθησία του ήταν παρόμοια με αυτή της συμβατικής μεθόδου. Επιπλέον, είναι γρήγορο και φθηνό”, δήλωσε ο José Luiz Bott Neto, συν- συγγραφέας του άρθρου και μεταδιδακτορικός συνεργάτης στο IFSC-USP.
Το 2022 είχε ανάπτυξη παρόμοια τεχνολογία ομάδα Σουηδών επιστημόνων με επικεφαλής Έλληνα της διασποράς. Ο πρωτοποριακός μικροσκοπικός αισθητήρας ήταν ικανός να ανιχνεύσει παρασιτοκτόνα σε φρούτα και λαχανικά εντός ολίγων λεπτών.
Η παρούσα συσκευή, σύμφωνα με τον Bott Neto, αποτελείται από ένα τροποποιημένο χαρτί με μελάνι άνθρακα που μέσω ηλεκτροχημικής επεξεργασίας σε όξινο μέσο, ενεργοποιεί τις καρβοξυλικές ομάδες που επιτυγχάνουν την ανίχνευση. “Χρησιμοποιούμε τη διαδικασία μεταξοτυπίας για να μεταφέρουμε μελάνι αγώγιμου άνθρακα σε μια λωρίδα χαρτιού κραφτ, δημιουργώντας έτσι μια συσκευή βασισμένη στην ηλεκτροχημεία. Διαθέτει τρία ηλεκτρόδια άνθρακα και βυθίζεται σε όξινο διάλυμα για να ενεργοποιήσει τις καρβοξυλομάδες. Με άλλα λόγια, άτομα οξυγόνου προστίθενται στη δομή του ηλεκτροδίου άνθρακα. Όταν έρχεται σε επαφή με δείγμα μολυσμένο με καρβενταζίμ, ο αισθητήρας προκαλεί μια ηλεκτροχημική αντίδραση οξείδωσης που επιτρέπει την ανίχνευση του μυκητοκτόνου. Η ποσότητα του καρμπενταζίμ μετριέται μέσω ηλεκτρικού ρεύματος»”, είπε. “Οι ιδιότητες της ίδιας της εργασίας ήταν ένα σημαντικό μέρος της έρευνάς μας”, δήλωσε ο Thiago Serafim Martins, πρώτος συγγραφέας του άρθρου και μεταδιδακτορικός συνεργάτης στο IFSC-USP.
Η αρχική ιδέα ήταν να χρησιμοποιήσουν ένα αρκετά σταθερό χαρτί ως υπόστρωμα για τον αισθητήρα, έτσι κατέληξαν στο Κροφτ και την περγαμηνή. Ωστόσο την μεγαλύτερη ευαισθησία ως προς τις ομάδες καρβοξυλίου διέθετε το κράφτ, στο οποίο και κατέληξαν , σύμφωνα με τον Martins. “Υπάρχουν εμπορικά ηλεκτρόδια από πλαστικό ή κεραμικό υλικό. Αναπτύξαμε με επιτυχία ηλεκτροχημικούς αισθητήρες βασισμένους στο χαρτί, ένα πολύ πιο εύπλαστο υλικό και επομένως δυνητικά χρήσιμο σε πολλούς τομείς, όχι μόνο σε αγροκτήματα ή σε σούπερ μάρκετ, αλλά και στην υγειονομική περίθαλψη, για παράδειγμα”, είπε.
Την έρευνα για τη δημιουργία της νέας τεχνικής που δημοσιεύθηκε στο περιοδικό Food Chemistry, υποστήριξε το Ίδρυμα Ερευνών του Σάο Πάολο (FAPESP) μέσω τριών έργων (18/22214-6, 19/13514-9 και 22/03758-0) και συμμετείχαν ομάδες του São Carlos Physics Institute (IFSC-USP) και του São Carlos Chemistry Institute (IQSC-USP), σύμφωνα με το Eurekalert.
“Για να διαπιστώσετε εάν ένα δείγμα τροφίμου περιέχει ίχνη φυτοφαρμάκων με συμβατικές μεθόδους, πρέπει να αλέσετε το δείγμα και να το υποβάλετε σε χρονοβόρες χημικές διεργασίες προτού εντοπιστούν τέτοιες ουσίες. Οι φορητοί αισθητήρες όπως αυτός που αναπτύξαμε για τη συνεχή παρακολούθηση των φυτοφαρμάκων στη γεωργία και τη βιομηχανία τροφίμων εξαλείφουν την ανάγκη για αυτές τις πολύπλοκες διαδικασίες. Η επιθεώρηση είναι πολύ πιο εύκολη, φθηνότερη και αξιόπιστη για ένα σούπερ μάρκετ, εστιατόριο ή εισαγωγέα, για παράδειγμα”, δήλωσε ο Osvaldo Novais de Oliveira Junior, συν- συγγραφέας του άρθρου και καθηγητής στο IFSC-USP.