Los puntos de carbono ayudan a detectar nanoplásticos en el aire | Buscar
Se ha desarrollado una nariz electrónica que utiliza películas de puntos de carbono de colores para detectar y cuantificar nanoplásticos en el aire. El trabajo, liderado por un químico e investigador en nanotecnología Raz Jelinek de la Universidad Ben Gurion, Israel, se presentó en la reunión de otoño de la American Chemical Society (ACS).
La nueva investigación se basa trabajo previo en el que Jelinek participó en la creación de un sensor capaz de detectar bacterias por los gases que desprenden. El equipo de Jelinek se preguntó si esta tecnología simple y económica de puntos de carbono sería capaz de detectar nanoplásticos (partículas de plástico de menos de 1 µm de ancho) en el aire.
Los puntos de carbono no generan una señal por sí mismos. Pero cuando un químico del aire se adsorbe en el punto, su capacitancia eléctrica cambia y este cambio es detectado por la nariz electrónica.
Los investigadores hicieron los puntos de carbono calentando una fuente de carbono a temperaturas relativamente bajas. por varias horas. El proceso de calentamiento transformó el material que contenía carbono en partículas a nanoescala coloridas y, a menudo, fluorescentes. Luego usaron los puntos para crear una película que formó la base de su sensor. Cambiar el material de partida le da a los puntos de carbono resultantes diferentes propiedades superficiales, lo que significa que su afinidad por diferentes químicos varía.
Jelinek y sus colegas eligieron puntos de carbono que adsorberían tipos comunes de plástico: poliestireno, polipropileno y poli(metacrilato de metilo). Luego, el equipo aerosolizó nanopartículas de estos plásticos y cuando sus electrodos cubiertos con películas de puntos de carbono se expusieron a estas diminutas partículas de plástico en el aire, los investigadores observaron diferentes señales para cada material.
“Debido a que los nanoplásticos son partículas tan pequeñas y diminutas, se adhieren fácilmente a nuestro sensor y generan señales; ese fue el gran avance”, recordó Jelinek. Más allá de detectar nanoplásticos en el aire, el nuevo sensor también es capaz de determinar sus tipos, cantidades y tamaños, explicó. De hecho, los cambios de capacitancia son una medida extremadamente sensible de partículas que se adsorben en películas de puntos de carbono.
“Cuando los puntos de carbono capturan una gran partícula de plástico, la señal generada es diferente de la generada por una pequeña nanopartícula de plástico”, dijo Jelinek. “Del mismo modo, cuando toma plástico de un tipo de polímero en el aire, digamos polipropileno, genera una señal de capacitancia que es diferente de otro plástico, digamos polietileno o poliestireno”.
Jelinek espera que el sensor de su equipo pueda usarse como una plataforma efectiva para monitorear la presencia de nanoplásticos peligrosos en el aire.. Destacó que esto es importante porque estos materiales son tan pequeños que pueden penetrar las capas protectoras del cuerpo, particularmente la barrera hematoencefálica.
“Esta es una ciencia muy emocionante, y la capacidad de detectar e identificar nanoplásticos ofrece una nueva herramienta potencial para el monitoreo ambiental”, dice Vince Rotello, químico e investigador de nanopartículas de la Universidad de Massachusetts en Amherst, EE. UU. Él dice que no puede esperar para ver cómo funciona el sistema en el mundo real mucho más complejo y «lleno de suciedad» que contiene múltiples plásticos y aerosoles complejos, así como también smog.
