Бумажные датчики быстро и дешево обнаруживают пестициды в овощах и фруктах

Исследователи из бразильского Университета Сан-Паулу разработали электрохимический датчик на основе крафт-бумаги, который может обнаруживать следы пестицидов во фруктах и овощах в режиме реального времени при подключении к электронному устройству. Например, в яблоках или капусте он может обнаружить карбендазим — фунгицид, широко используемый в Бразилии, несмотря на его запрет. Результаты исследования опубликованы в журнале Food Chemistry.

Чтобы узнать традиционными методами, содержит ли образец следы пестицидов, необходимо измельчить образец и подвергнуть его трудоемким химическим процессам, прежде чем удастся обнаружить какие-либо вещества. Носимые датчики для непрерывного мониторинга пестицидов в сельском хозяйстве и пищевой промышленности устраняют необходимость в этих сложных процессах. Инспекция становится намного проще, дешевле и надежнее, например, для супермаркета, ресторана или импортера.

Новое устройство, разработанное в Бразилии, обладает высокой чувствительностью и напоминает глюкометры, за исключением того, что результаты сканирования продуктов питания на наличие пестицидов выводятся на экран смартфона. В ходе проведенных тестов его чувствительность была аналогична чувствительности обычного метода.

Устройство состоит, в основном, из бумажной подложки, модифицированной углеродными чернилами и подвергнутой электрохимической обработке в кислотной среде, чтобы активировать карбоксильные группы и сделать возможным обнаружение пестицидов. При контакте с образцом, загрязненным карбендазимом, датчик вызывает реакцию электрохимического окисления, которая позволяет обнаружить фунгицид. Количество карбендазима измеряется с помощью электрического тока.

Исследователи проанализировали крафт-бумагу и обнаружили, что она достаточно стабильна, чтобы служить подложкой для датчика. Ее пористость обеспечивает большую чувствительность датчика и карбоксильных групп, образующихся при электрохимической активации.