Detección en tiempo real de contaminantes en el agua gracias al Grafeno

Investigadores de la Universidad de Wisconsin-Milwaukee presentaron una plataforma de detección basada en grafeno para la detección a tiempo real y de bajo costo de varios contaminantes del agua en el 64° Simposio y Exposición Internacional AVS, que se realizó en Tampa, Florida, el nuevo sensor detecta metales pesados, bacterias, nitratos y fosfatos.

El sensor funciona colocando nanoláminas basadas en grafeno que son semiconductoras entre un espacio de electrodo, la conductividad eléctrica del material de grafeno cambia con la unión de sustancias, llamadas analitos a su superficie y se identifican y miden sus componentes químicos.

“La magnitud del cambio de conductividad puede correlacionarse con la concentración de analito y la tecnología también implica la funcionalización de la superficie del material de grafeno con sondas específicas que pueden dirigirse a un analito específico”, dijeron los investigadores.

El sensor se basa en un dispositivo de transistor de efecto de campo (FET) con óxido de grafeno reducido (rGO) como su canal de detección.

“El principio de funcionamiento del sensor es que la conductividad rGO (generalmente medida en resistencia) cambia con la unión de sustancias químicas como metales pesados ​​a las sondas ancladas en la superficie rGO”, dijo el equipo.

De modo que la presencia de los productos químicos puede determinarse midiendo el cambio de resistencia del sensor.

La idea de esta tecnología es que al desplegar estos sensores en tiempo real para monitorear los contaminantes del agua en los sistemas de distribución de agua, sería posible advertir de manera temprana la contaminación química y biológica del agua, mejorando la seguridad del agua y los beneficios para la salud pública.

“La tecnología de plataforma también se puede diseñar más para detectar varios analitos para alimentos y bebidas, así como para aplicaciones biomédicas”, dijeron los investigadores.

Chen, distinguido profesor de ingeniería mecánica, ciencia de materiales e ingeniería en la Universidad de Wisconsin-Milwaukee y líder de este proyecto, ha lanzado una startup, NanoAffix Science, para comercializar esta tecnología de detección de calidad del agua.

Con fondos de la National Science Foundation y en asociación con varias compañías de agua, ya han desarrollado un prototipo de dispositivo de mano para la detección rápida y de bajo costo de iones de plomo en el agua potable.

“Ahora estamos perfeccionando el prototipo para convertirlo en un producto comercial en el futuro cercano”, dijo Chen.

Fuente: phys.org