Исследователи из Института физики Сан-Карлуш при Университете Сан-Паулу (Бразилия) создали биоразлагаемые датчики для растений, которые позволяют отслеживать их состояние, в том числе наличие пестицидов. Устройства изготовлены из углеродных чернил и нанесены методом трафаретной печати на прозрачный биопластик из ацетата целлюлозы — гибкого материала на растительной основе, который можно производить из сельскохозяйственных отходов.
Целлюлоза — самый распространенный природный полисахарид на Земле. Она обладает исключительной биосовместимостью, высокой термостабильностью и гибкостью. Она нетоксична, экономична, доступна, биоразлагаема, легка и проста в обращении.
Миниатюрные датчики можно прикреплять непосредственно к различным частям растений, включая стебли, кору и листья, чтобы отслеживать температуру, влажность, обезвоживание, биомаркеры, болезни, уровень питательных веществ и присутствие пестицидов.
На каждой платформе из ацетата целлюлозы установлены два сенсорных блока, которые за один анализ определяют три класса пестицидов — дикват, карбендазим и дифениламин.
Идентификация происходит на поверхности растения, но в водной среде, поскольку измерения проводятся на границе раздела между электродом и средой. Каплю воды помещают в те места, где проще всего проводить измерения – в центре листьев, в небольшом углублении на стебле помидора или яблока, в боковых бороздках болгарского перца. Затем над ней размещают датчик и проводят измерения. На выполнение всех действий устройству требуется чуть больше трех минут.
Платформа с двумя носимыми датчиками интегрирована с коммерческим беспроводным портативным потенциостатом, что позволяет быстро определять наличие пестицидов и отображать результаты анализа в режиме реального времени на экране телефона через Bluetooth.
По словам исследователей, область применения технологии не ограничивается сельским хозяйством. В сфере здравоохранения она может использоваться, например, для анализа компонентов, присутствующих в моче и поте.
Ранее Наука Mail рассказывала, как российские биологи собрали лучшие методы анализа растительных клеток.
