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Sensor óptico desenvolvido na Índia detecta arsênico em tempo real, proporcionando uma ferramenta econômica e eficaz para monitoramento ambiental e segurança hídrica.
Pesquisadores indianos desenvolveram um sensor óptico que promete transformar o monitoramento da qualidade da água. A nova tecnologia permite detectar níveis extremamente baixos de arsênico em tempo real, diretamente em casa.
Isso pode ajudar milhões de pessoas em todo o mundo a protegerem sua saúde, monitorando a água que consomem de maneira simples e eficaz.
Problema global
A contaminação por arsênico na água potável é um desafio ambiental e de saúde pública que afeta milhões de pessoas.
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O arsênico é liberado naturalmente das rochas e do solo para as águas subterrâneas por meio de processos geológicos. Entretanto, atividades humanas, como mineração, descarte de resíduos industriais e uso de pesticidas à base de arsênio, agravam esse problema.
O consumo prolongado de água contaminada com arsênico pode trazer sérias consequências para a saúde. Entre os problemas associados estão envenenamento e diversos tipos de câncer, incluindo câncer de pele, pulmão, rim e bexiga. Por isso, métodos eficazes e acessíveis de monitoramento são essenciais para garantir a segurança da população.
Tecnologia acessível e eficiente
O sensor óptico desenvolvido utiliza fibra óptica e o fenômeno de ressonância plasmônica de superfície localizada para detectar arsênico.
Sua sensibilidade impressiona: é capaz de identificar níveis de arsênio tão baixos quanto 0,09 partes por bilhão (ppb), ou seja, 111 vezes mais sensível do que o limite de 10 ppb estabelecido pela Organização Mundial da Saúde (OMS).
Outro destaque da tecnologia é o tempo de resposta. O sensor realiza a análise em apenas 0,5 segundos. Além disso, demonstrou alta repetibilidade, estabilidade e confiabilidade em diferentes condições, tornando-se uma ferramenta prática e robusta para uso doméstico.
Vantagens sobre métodos tradicionais
Os métodos convencionais de detecção de arsênico, como os espectroscópicos, oferecem alta precisão. No entanto, exigem equipamentos caros, volumosos e operação por pessoal especializado. Isso limita seu uso, especialmente em comunidades com poucos recursos.
Em comparação, o novo sensor óptico se destaca pela simplicidade e baixo custo. Ele não exige treinamento especializado e pode ser utilizado diretamente em casa.
O dispositivo possui um revestimento interno de nanopartículas de ouro e um nanocompósito de óxido de alumínio e óxido de grafeno, materiais que apresentam alta afinidade por íons de arsênio.
Quando o arsênio se liga a esse nanocompósito, ocorre uma mudança mensurável no comprimento de onda da ressonância plasmônica, o que permite sua detecção precisa.
Desempenho comprovado em condições reais
O sensor foi submetido a testes rigorosos para avaliar sua eficácia. Foram utilizadas soluções com diferentes concentrações de arsênio, e os resultados demonstraram detecção consistente e confiável em todas as faixas testadas.
A resolução máxima obtida foi de ± 0,058 ppb, e não houve variações significativas nos resultados em testes realizados em quatro dias diferentes ao longo de um período de 18 dias.
Além disso, o sensor foi comparado ao método padrão de medição de arsênio, a espectrometria de massa com plasma indutivamente acoplado (ICP-MS). A diferença relativa entre os resultados foi inferior a 5%, o que confirma a alta precisão do novo dispositivo.
Testes em campo confirmam eficácia
Para validar a aplicabilidade em condições reais, o sensor foi testado em amostras de água potável coletadas em diversos locais da cidade de Guwahati, na Índia.
Em todos os testes, o dispositivo apresentou desempenho confiável e resultados consistentes. Isso demonstra sua viabilidade para o uso em campo, oferecendo uma solução prática e acessível para o monitoramento doméstico da água.
Contribuição para a saúde pública
Segundo o pesquisador principal Sunil Khijwania, do Instituto Indiano de Tecnologia, Guwahati, o objetivo do projeto é fornecer um sensor sensível, seletivo, reutilizável e econômico.
A ideia é que ele se torne uma ferramenta confiável e fácil de usar para o monitoramento rotineiro da água, ajudando comunidades a se protegerem da exposição ao arsênio.
O desenvolvimento dessa tecnologia representa um avanço significativo em direção ao monitoramento de água acessível e eficaz. Embora o sensor já esteja pronto para aplicação em campo, os pesquisadores destacam a necessidade de desenvolver uma fonte óptica e um detector mais baratos e fáceis de operar para viabilizar sua adoção em larga escala.
Com info de ecoinventos. Estudo disponível em Optica.
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