Universitat Rovira i Virgili

Desarrollan un sistema ultrasensible, de bajo coste y portátil para la detección de mercurio en el agua

Miércoles, 30 de julio de 2014

Investigadores de la Universidad de Adelaida (Australia) y de la URV describen un sistema de detección óptico ultrasensible capaz de detectar bajos niveles de mercurio

Se trata de un nuevo sistema ultrasensible, de bajo coste y portátil que permite detectar niveles bajos de mercurio en el agua a través de un innovador sistema de detección óptico. Este sistema es fruto de un trabajo de investigación, Nanoporous Anodic Alumina Rugate Filters for Sensing of Ionic Mercury: Toward Environmental Point-of-Analysis Systems que ha sido publicado a la revista científica ACS Applied Materiales and Interfaces.

Desde el inicio de la industrialización, el mercurio se ha ido acumulando en el medio natural y sus efectos sobre la salud y el medio ambiente han sido una preocupación que ha tomado fuerza desde la reciente incorporación de una convención mundial de la UNEP (United Nations Environment Programme) que busca monitorizar, controlar y reducir la contaminación por mercurio a escala mundial.

Actualmente existen sistemas que pueden hacer la monitorización de mercurio pero se trata de maquinaria pesada, cara y difícil de hacer funcionar, ya que las personas que las tienen que utilizar necesitan tener un nivel de formación integral. Además, las muestras también necesitan pasar por un tratamiento químico antes de poder ser analizadas.

El sistema, que han desarrollado investigadores australianos y tarraconenses, es muy competitivo en costes, fácil de utilizar y de la medida de un teléfono móvil. Con una formación muy básica, explica Lluís Marsal, uno de los investigadores del proyecto, "se podría llevar al río o al lago y hacer una lectura de mercurio en pocos minutos".

El equipo ha diseñado un material nanoporoso denominado alúmina anódica nanoporosa y han desarrollado una estructura óptica que modifica la propagación de la luz. La superficie de los nanoporos -un nanoporo equivaldría aproximadamente a mil millones de poros por centímetro cuadrado- se ha modificado para que sea selectiva a los iones de mercurio. Cuando el agua pasa a través de los nanoporos de la estructura, los iones de mercurio se adhieren a la superficie. Un sistema óptico - denominado espectroscopia de reflexión - mide la cantidad de mercurio que se adhiere.

Las pruebas que se han realizado durante el trabajo de investigación han demostrado que, en una mezcla compleja con otros iones metálicos y muestras ambientales, este sensor puede detectar mercurio a niveles de 200 partes por mil millones (ppb). El trabajo que seguirá a partir de ahora tratará de mejorar las señales ópticas para aumentar todavía más la sensibilidad.

Los investigadores consideran que el rendimiento de detección de este sistema es prometedor y, junto con el coste, la competitividad y la portabilidad hacen que sea una excelente alternativa potencial para las técnicas analíticas actuales. Esta técnica puede servir de base para los futuros sistemas de punto de análisis de la calidad del agua de supervisión in situ y puede ayudar a implementar mejores procesos de seguimiento de todo el mundo.

El proyecto es una colaboración de la Escuela de Ingeniería Química de la Universidad de Adelaida (Australia) y la Universitat Rovira i Virgili. Los autores han sido los investigadores de la Universidad de Adelaida Tushar Kumeria, Dusan Losic y Abel Santos - que es el autor principal y que había sido doctorando de la URV-, y del Departamento de Ingeniería Electrónica, Eléctrica y Automática, de la Escuela Técnica Superior de Ingeniería de la URV, Mahbubur Rahman Josep Ferré-Borrull, Lluís Marsal.

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Este sistema ultrasensible y portátil es capaz de detectar mercurio en el agua a bajo coste.