Биоразлагаемый датчик контролирует уровень пестицидов

Прочитано: 170 раз(а)


Биоразлагаемый датчик контролирует уровень пестицидов посредством прямого контакта с поверхностью фруктов и овощей.

Исследователи из Университета Сан-Паулу (USP) и Федерального университета Висозы (UFV) в Бразилии разработали экологичный датчик, который можно размещать непосредственно на поверхности овощей или фруктов для обнаружения присутствия пестицидов. Известный по этой причине как «пригодный для ношения на растениях», он изготовлен из ацетата целлюлозы, материала, полученного из древесной массы.

Устройство может помочь обеспечить безопасность пищевых продуктов в мире, который все больше страдает от нехватки продуктов питания, а также от проблем окружающей среды и здоровья, вызванных чрезмерным использованием агрохимикатов.

Исследование опубликовано в журнале Biomaterials Advances.

Пестициды широко используются для повышения урожайности сельскохозяйственных культур и обычно применяются путем опрыскивания, но только 50% достигают своей цели. Остальное попадает в почву, грунтовые воды, поверхностные воды , сырую питьевую воду, сточные воды и продукты питания. Поэтому мониторинг уровня пестицидов в воде, почве и продуктах питания необходим для предотвращения контакта этих токсичных веществ с населением через кожу, легкие или пищеварительную систему.

Аналитическими инструментами, наиболее часто используемыми для этой цели, являются хроматографические методы, которые эффективны, но имеют такие недостатки, как необходимость предварительной обработки проб, дорогостоящего оборудования и квалифицированных лабораторных специалистов, а также длительное время выполнения анализа и отсутствие портативности. . Небезопасные остатки органических растворителей также представляют собой серьезную проблему в современных условиях.

«В качестве альтернативы электрохимические датчики могут сочетать в себе доступность, быстрое обнаружение , миниатюризацию, крупномасштабное производство, удобство, простоту использования, высокую селективность и обнаружение пестицидов in situ. Наше изобретение обладает всеми этими особенностями. Анализ проводится непосредственно на поверхности. из фруктов, овощей или листьев. Отсюда и термин «пригодный для ношения на растениях», — сказал Паулу Аугусто Раймундо-Перейра, последний автор статьи и исследователь из Института физики Сан-Карлоса (IFSC-USP).

«Однако вместо обычных материалов, которые являются экологически неустойчивыми и разлагаются долго, таких как керамика или пластиковые полимеры, полученные из нефти, мы использовали ацетат целлюлозы , материал, полученный из растений, который мало влияет на окружающую среду и распадается. полностью за 340 дней или меньше, в зависимости от местных условий. Конечно, он должен иметь соответствующие характеристики для любого датчика, включая низкую стоимость, портативность и гибкость».

Биоразлагаемую подложку из ацетата целлюлозы изготавливали методом литья, при котором материал помещали в пространство необходимой формы, а полную электрохимическую систему с тремя электродами наносили методом трафаретной печати.

Исследователи провели лабораторные испытания , в ходе которых раствор, содержащий карбендазим (фунгицид) и паракват (гербицид), распылялся на салат и помидоры, моделируя использование в реальных условиях. Паракват был запрещен Европейским Союзом в 2003 году из-за его вредного воздействия на человека, но до сих пор используется в Бразилии. Затем датчик был прикреплен непосредственно к салату и помидорам, и измерения показали уровень обнаружения, сопоставимый с уровнем обнаружения, полученным с полиэтилентерефталатом, материалом датчика, наиболее часто используемым для этой цели.

Чрезмерное содержание пестицидов

В ходе исследования также выяснялось, эффективно ли мытье и погружение овощей в литр воды на два часа для удаления остатков пестицидов. Результаты показали удаление 40% карбендазима и 60% параквата из салата и 64% и того и другого из томатов.

«Промывка и погружение были явно недостаточны для удаления остатков пестицидов. По крайней мере 10% осталось в листьях или кожуре», — сказал Раймундо-Перейра.

Технология может быть полезна органам санитарного надзора по всему миру, добавил он, а также продавцам органических продуктов для подтверждения отсутствия пестицидов. Фермеры обычно могут использовать его для мониторинга уровня пестицидов в поле и быть уверенными в применении только необходимой дозы для каждой культуры или части плантации. В результате использование пестицидов может сократиться, в то время как урожайность по-прежнему будет расти, что приведет к снижению потребительских цен.

Биоразлагаемый датчик контролирует уровень пестицидов



Новости партнеров