Celular poderá detectar pesticidas e armas químicas

Redação do Site Inovação Tecnológica - 05/07/2016

A estrutura metal-orgânica (MOF) consiste de moléculas orgânicas (em cinza e preto) e íons metálicos (zircônio, em roxo). Entre essas moléculas estão pequenos buracos que podem absorver os fosfonatos (em amarelo).
[Imagem: KU Leuven/Centre for Surface Chemistry & Catalysis]

Sensor para pesticidas e agrotóxicos

Uma nova categoria de nariz eletrônico - um sensor de gás muito preciso e muito eficiente - promete finalmente viabilizar a detecção de pesticidas e outros contaminantes presentes no ambiente em concentrações muito baixas.

O nariz eletrônico mais conhecido é o bafômetro. Quando o hálito do motorista entra no aparelho, um sensor químico mede a quantidade de álcool no ar e converte a reação química em um sinal eletrônico, permitindo que o policial leia o resultado.

Ocorre que o álcool é muito fácil de detectar, porque a reação química é específica e a concentração do álcool volatilizado na expiração de uma pessoa alcoolizada é bastante elevada.

Muitos outros gases que podem contaminar o meio ambiente e prejudicar a saúde humana, porém, como pesticidas e agrotóxicos, são misturas complexas de moléculas em concentrações muito baixas. Por isso, construir narizes eletrônicos para detectá-los tem sido um desafio difícil de superar.

Celular com sensor de gás

Ivo Stassen e Rob Ameloot, da Universidade Católica de Leuven, na Bélgica, venceram o desafio usando nanoesponjas conhecidas como estruturas metal-orgânicas, ou MOFs (metal-organic frameworks), materiais com um número enorme de poros minúsculos, que permitem absorver e analisar uma quantidade enorme de gás, o que por sua vez viabiliza a detecção de quantidades-traço de moléculas.

"Nós criamos uma MOF que absorve os fosfatos encontrados em pesticidas e gases neurotóxicos. Isso significa que você pode usá-la para encontrar vestígios de armas químicas como sarin ou para identificar resíduos de pesticidas em alimentos. Esta MOF é o sensor de gás mais sensível já feito até hoje para essas substâncias perigosas," explicou Stassen.

O sensor foi incorporado em uma espécie de transístor, que simplifica aconversão dos sinais químicos em sinais elétricos para a leitura dos resultados.
[Imagem: Ivo Stassen et. al. - 10.1039/C6SC00987E]

Os experimentos mostraram uma capacidade para detectar moléculas em concentrações na faixa de partes por bilhão - uma gota de água em uma piscina olímpica - e agora a equipe pretende aprimorar o material para alcançar a meta de partes por trilhão.

Stassen já incorporou a nanoesponja em uma estrutura parecida com um transístor, que simplifica largamente a leitura dos resultados: "Será extremamente simples equipar um celular com um sensor de gás para pesticidas e gases que afetam o sistema nervoso."

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