Investigadores da Universidade de São Paulo (USP), no Brasil, desenvolveram um sensor electroquímico feito de papel kraft capaz de detectar em tempo real a presença de pesticidas em frutas e legumes.
Quando em contacto com maçãs ou couve, por exemplo, o sensor, ligado a um dispositivo electrónico, identifica a presença e mede a quantidade do fungicida carbendazim.
“Para verificar a presença de pesticidas nos alimentos utilizando abordagens convencionais é necessário moer uma amostra, submetê-la a processos químicos demorados e só depois detectar a substância. A utilização de sensores, como o que desenvolvemos para a monitorização contínua da concentração de pesticidas na agricultura e na indústria alimentar, elimina a necessidade destes procedimentos complexos. É muito mais fácil, mais barato, além de ser muito mais fiável para um supermercado, restaurante ou importador verificar”, afirma Osvaldo Novais de Oliveira Júnior, professor da USP.
O novo dispositivo tem grande sensibilidade e assemelha-se aos medidores de glicose (glicosímetro) utilizados pelos diabéticos. Para medir a quantidade de pesticida nos alimentos, o sensor electroquímico capta a presença do fungicida e o resultado pode ser acedido, em questão de minutos, através de uma aplicação de telemóvel.
“Nos testes que realizámos, o dispositivo tinha uma sensibilidade semelhante à do método convencional. Tudo de uma forma mais rápida e barata”, frisa José Luiz Bott Neto, pós-doutorando e autor correspondente do artigo que descreve o desenvolvimento da ferramenta.
Como é que funciona?
O dispositivo é basicamente um substrato de papel modificado com tinta de carbono e sujeito a um tratamento electroquímico em meio ácido para a activação de grupos carboxílicos – o que permite fazer a detecção.
“Utilizámos o mesmo sistema empregado na serigrafia para fazer a transferência da tinta de carbono condutiva para a tira de papel kraft, criando assim um dispositivo baseado na electroquímica. O dispositivo é feito com três eléctrodos de carbono e imerso numa solução ácida para activar os grupos carboxílicos. Por outras palavras, os átomos de oxigénio são adicionados à estrutura do eléctrodo de carbono. Quando em contacto com uma amostra contaminada com carbendazim, o sensor induz uma reacção de oxidação electroquímica que permite a detecção do fungicida. Assim, a quantidade de carbendazim é medida através de corrente eléctrica”, explica Bott Neto.
Para desenvolver o dispositivo, os investigadores avaliaram a estabilidade e o impacto da estrutura em papel na construção dos sensores. “Para além do desenvolvimento do dispositivo, o trabalho teve uma parte focada na compreensão da questão das propriedades do papel no fabrico do dispositivo”, diz o estudante de pós-doutoramento Thiago Serafim Martins.
Os investigadores analisaram dois tipos de papel: kraft e pergaminho. Ambos provaram ser suficientemente estáveis para a construção de sensores. No entanto, segundo Martins, a natureza porosa do papel kraft conferiu maior sensibilidade ao sensor e aos grupos carboxílicos formados durante a activação electroquímica.
O estudante explica que o fabrico dos eléctrodos de papel abre possibilidade para várias aplicações. “Existem eléctrodos comerciais feitos com plástico ou cerâmica. No nosso trabalho, conseguimos desenvolver sensores electroquímicos com papel, um material muito mais maleável, que expande a sua utilização em vários campos, não só na agricultura ou no sector alimentar, mas também noutras áreas como a saúde, por exemplo”, diz ele.
O artigo “Sensores electroquímicos optimizados à base de papel tratados em meios ácidos para detectar carbendazim na pele da maçã e do repolho” pode ser lido aqui.