Investigadores brasileños han creado un sensor que se puede colocar en la piel de frutas y verduras para detectar pesticidas dañinos. El sensor está hecho de acetato de celulosa, un material de origen vegetal biodegradable y ecológico.
El dispositivo podría ayudar a garantizar la seguridad alimentaria en un mundo que enfrenta escasez de alimentos y problemas de salud debido al uso excesivo de agroquímicos.
El estudio fue publicado en la revista Biomaterials Advances.
Una mejor alternativa
Los pesticidas se utilizan comúnmente para aumentar la producción de cultivos y generalmente se rocían sobre las plantas, pero sólo la mitad de ellos alcanzan su objetivo previsto. El resto termina en el suelo, el agua y los alimentos, representando un riesgo para la salud humana por contacto con la piel, inhalación o ingestión.
Los métodos actuales para monitorear los niveles de pesticidas se basan en técnicas cromatográficas precisas, que tienen varias limitaciones, como la necesidad de preparación de muestras, equipos costosos, personal calificado, tiempos de análisis prolongados y falta de movilidad. Los desechos tóxicos generados por los solventes orgánicos también son una preocupación ambiental.
“Nuestro invento ofrece una mejor alternativa. Es un sensor electroquímico que combina bajo costo, detección rápida, tamaño pequeño, fácil producción, facilidad de uso, alta selectividad y detección de pesticidas in situ. Se puede aplicar directamente sobre la superficie de frutas, verduras u hojas. Por eso lo llamamos usable vegetal”, dijo Paulo Augusto Raymundo-Pereira, autor principal del artículo e investigador del Instituto de Física de São Carlos (IFSC-USP).
“A diferencia de los materiales convencionales, que derivan del petróleo y tardan mucho en descomponerse, nosotros utilizamos acetato de celulosa, que proviene de plantas y tiene un impacto ambiental mínimo. Puede degradarse completamente en menos de un año, dependiendo de las condiciones locales. Por supuesto, también tiene las características necesarias para cualquier sensor, como portabilidad y flexibilidad”.
Los investigadores produjeron el sustrato de acetato de celulosa mediante un método de fundición, en el que moldearon el material en un molde y luego imprimieron en él los tres electrodos del sistema electroquímico.
Prueba del mundo real
Los investigadores probaron el sensor en un laboratorio, rociando una solución de carbendazim, un fungicida, y paraquat, un herbicida, sobre lechugas y tomates. El paraquat está prohibido en la Unión Europea desde 2003 debido a sus efectos negativos en los seres humanos, pero todavía se utiliza en Brasil. Luego se colocó el sensor sobre la lechuga y los tomates, y los resultados mostraron un nivel de detección similar al obtenido con tereftalato de polietileno, el material sensor más común.
Los investigadores también examinaron la eficacia de lavar y remojar las verduras en agua durante dos horas para eliminar los residuos de pesticidas. Descubrieron que sólo el 40% del carbendazim y el 60% del paraquat se eliminaron de la lechuga y el 64% de los tomates.
“Los métodos de lavado y remojo claramente no fueron suficientes para eliminar los residuos de pesticidas. Al menos un 10% quedó en la cáscara o en las hojas”, dijo Raymundo-Pereira.
El sensor podría ser útil para las autoridades sanitarias de todo el mundo y para que los agricultores y vendedores orgánicos verifiquen la ausencia de pesticidas en sus productos.
Los agricultores pueden monitorear los niveles de pesticidas en sus campos, asegurando que se aplique la cantidad adecuada a cada cultivo o sección de una plantación. Esto puede conducir a una reducción del uso de pesticidas y al mismo tiempo mantener altos rendimientos, lo que en última instancia resultará en precios más bajos para los consumidores.