巴西<s:1>圣保罗大学(USP)和维萨洛萨联邦大学(UFV)的研究人员开发了一种可持续的传感器，可以直接放置在蔬菜或水果表面，以检测农药的存在。它被称为“植物可穿戴”，由醋酸纤维素制成，这是一种从木浆中提取的材料。
在一个日益遭受粮食短缺以及过度使用农用化学品造成的环境和健康问题的世界上，该装置有可能帮助确保食品安全。
这项研究发表在《生物材料进展》杂志上。
农药被广泛用于提高作物产量，通常通过喷洒的方式施用，但只有50%达到了目标。其余的则进入了土壤、地下水、地表水、原饮用水、废水和食品中。因此，监测水、土壤和食物中的农药水平对于防止这些有毒物质通过皮肤、肺部或消化系统与公众接触至关重要。
最常用于此目的的分析工具是色谱技术，它是有效的，但有缺点，如需要样品预处理，昂贵的设备和合格的实验室专家，以及完成分析所需的时间长，缺乏便携性。有机溶剂产生的不安全残留物在当今条件下也是一个重大问题。
“作为一种替代方案，电化学传感器可以结合可负担性、快速检测、小型化、大规模生产、便利性、易用性、高选择性和原位农药检测。我们的发明具有所有这些特点。该分析直接在水果、蔬菜或叶子的表面进行。这篇文章的最后一位作者、
“然而，我们使用了醋酸纤维素，而不是通常的材料，这些材料对环境来说是不可持续的，需要很长时间才能降解，比如从石油中提取的陶瓷或塑料聚合物，这是一种从植物中提取的材料，对环境影响很小，根据当地情况，在340天或更短的时间内完全分解。”当然，它必须具有适合任何传感器的特性，包括低成本、便携性和灵活性。”
可生物降解的醋酸纤维素基板是通过铸造方法生产的，其中材料被放置在具有所需形状的空间中，并通过丝网印刷沉积具有三个电极的完整电化学系统。
研究人员进行了实验室测试，将含有杀菌剂多菌灵和除草剂百草枯的溶液喷洒在生菜和西红柿上，模拟现实世界的使用情况。由于百草枯对人体有害，欧盟于2003年禁止使用百草枯，但巴西仍在使用。然后将传感器直接连接到生菜和西红柿上，测量结果表明，检测水平与使用聚对苯二甲酸乙二醇酯获得的检测水平一致，聚对苯二甲酸乙二醇酯是用于此目的的最常用的传感器材料。
该研究还调查了在一升水中清洗和浸泡蔬菜两小时是否能有效去除农药残留。结果显示，生菜中多菌灵和百草枯的去除率分别为40%和60%，番茄中这两种农药的去除率分别为64%。
“清洗和浸泡显然不足以去除农药残留。至少有10%残留在叶子或果皮上，”雷蒙多-佩雷拉说。
他补充说，这项技术可以用于世界各地的卫生监督机构，也可以用于有机农产品销售商证明不含农药。农民通常可以用它来监测田间的农药水平，并确保只对每一种作物或种植园的一部分施用必要的剂量。因此，农药的使用可能会减少，而产量仍将上升，从而导致消费价格下降。
更多信息:Samiris Côcco Teixeira等人，面向精准农业和食品安全的可持续植物可穿戴传感器，快速分散检测农药，Biomaterials Advances(2023)。DOI: 10.1016 / j.bioadv.2023.213676
引用本文:生物可降解传感器通过直接接触水果和蔬菜表面来监测农药水平(2024年2月2日)，检索自2024年2月2日https://phys.org/news/2024-02-biodegradable-sensor-pesticides-contact-surface.html
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