Istraživači sa Univerziteta u Sao Paulu (USP) i Federalnog univerziteta Visosa (UFV) u Brazilu razvili su održiv senzor koji se može postaviti direktno na površinu povrća ili voća kako bi se otkrilo prisustvo pesticida. Iz tog razloga poznat kao „nosiv na biljkama“, napravljen je od celuloznog acetata, materijala dobijenog od drvene pulpe.
Uređaj ima potencijal da pomogne u obezbeđivanju bezbednosti hrane u svetu koji sve više pati od nestašice hrane i ekoloških i zdravstvenih problema izazvanih prekomernom upotrebom agrohemikalija.
Studija je objavljena u časopisu Biomaterials Advances.
Pesticidi se široko koriste za povećanje prinosa useva i obično se primenjuju prskanjem, ali samo 50% dostiže svoj cilj. Ostatak završava u zemljištu, podzemnim vodama, površinskim vodama, sirovoj vodi za piće, otpadnim vodama i prehrambenim proizvodima. Praćenje nivoa pesticida u vodi, zemljištu i hrani je stoga neophodno kako bi se sprečio kontakt između ovih toksičnih supstanci i javnosti preko kože, pluća ili digestivnog sistema.
Analitički alati koji se najčešće koriste u ove svrhe su hromatografske tehnike, koje su efikasne, ali imaju nedostatke kao što su potreba za prethodnom obradom uzoraka, skupa oprema i kvalifikovani laboratorijski stručnjaci, kao i dugo vreme potrebno za završetak analize i nedostatak prenosivosti. . Nebezbedni ostaci proizvedeni od strane organskih rastvarača takođe predstavljaju značajan problem u današnjim uslovima.
„Kao alternativa, elektrohemijski senzori mogu kombinovati pristupačnost, brzu detekciju, minijaturizaciju, proizvodnju velikih razmera, praktičnost, lakoću upotrebe, visoku selektivnost i in situ detekciju pesticida. Naš pronalazak ima sve ove karakteristike. Analiza se vrši direktno na površini. voća, povrća ili lišća. Otuda i termin koji se može nositi u biljkama“, rekao je Paulo Augusto Raimundo-Pereira, poslednji autor članka i istraživač na Institutu za fiziku Sao Karlos (IFSC-USP).
„Međutim, umesto uobičajenih materijala, koji su ekološki neodrživi i dugo se razgrađuju, kao što su keramika ili plastični polimeri dobijeni iz nafte, koristili smo celulozni acetat, materijal dobijen iz biljaka koji ima mali uticaj na životnu sredinu i raspada se. potpuno za 340 dana ili manje u zavisnosti od lokalnih uslova. Naravno, mora da ima odgovarajuće karakteristike za svaki senzor, uključujući nisku cenu, prenosivost i fleksibilnost.“
Biorazgradivi supstrat celuloznog acetata proizveden je metodom livenja u kojoj je materijal postavljen u prostor sa potrebnim oblikom, a puni elektrohemijski sistem sa tri elektrode deponovan je sitoštampom.
Istraživači su izvršili laboratorijska ispitivanja u kojima je rastvor koji sadrži karbendazim, fungicid i parakvat, herbicid, prskan na zelenu salatu i paradajz u simulaciji upotrebe u stvarnom svetu. Parakvat je zabranila Evropska unija 2003. godine zbog štetnih efekata na ljude, ali se još uvek koristi u Brazilu. Senzor je zatim direktno pričvršćen za zelenu salatu i paradajz, a merenja su pokazala nivo detekcije kompatibilan sa onima dobijenim sa polietilen tereftalatom, senzorskim materijalom koji se najčešće koristi za ovu svrhu.
Studija je takođe istraživala da li je pranje i potapanje povrća u litar vode na dva sata bilo efikasno u uklanjanju ostataka pesticida. Rezultati su pokazali uklanjanje 40% karbendazima i 60% parakvata iz zelene salate, a 64% oba iz paradajza.
„Pranje i potapanje su očigledno bili nedovoljni da se uklone ostaci pesticida. Najmanje 10% ostalo je u listovima ili kori“, rekao je Rajmundo-Pereira.
Tehnologija može biti korisna agencijama za sanitarni nadzor širom sveta, dodao je on, kao i prodavcima organskih proizvoda koji bi potvrdili odsustvo pesticida. Poljoprivrednici generalno mogu da ga koriste za praćenje nivoa pesticida na polju i da budu sigurni da primenjuju samo potrebnu dozu na svaki usev ili deo plantaže. Kao rezultat toga, upotreba pesticida bi mogla da se smanji, dok će prinosi i dalje rasti, što će dovesti do nižih potrošačkih cena.
