Умные плёнки: российские учёные создали на основе наночастиц серебра сенсор опасных для здоровья химикатов

Российские учёные разработали гибкие плёнки-сенсоры на основе наночастиц серебра для обнаружения пестицидов и других химикатов на поверхностях овощей и фруктов. Способ определения следов опасных химических соединений с помощью таких плёнок станет быстрее, дешевле и мобильнее, чем прежде, утверждают исследователи.

По их мнению, разработка найдёт применение в пищевой промышленности, сельском хозяйстве и медицине.

Российские учёные Университета ИТМО, ФТИ им. А.Ф. Иоффе при участии коллег из Университета Ровиры и Вирхилия (Испания) разработали и создали гибкие плёнки-сенсоры для обнаружения пестицидов на поверхностях овощей и фруктов. Об этом сообщается в журнале Nanoscale.

Учёные произвели структуры на основе серебряных наночастиц, для чего поместили прочное синтетическое вещество меламин и небольшое количество нитрата серебра в чашку Петри с тонким слоем геля из натурального желирующего агента агара. После кристаллизации геля под воздействием света и дальнейшей сушки они получили лёгкие и гибкие плёнки-сенсоры. Весь процесс создания занял около суток.

По утверждению исследователей, такие плёнки совместимы с приборами для спектрального анализа, в том числе с портативными рамановскими спектрометрами. 

«Технология перспективна. На рынке уже есть решения портативных раман-установок, которые можно совместить с нашими плёнками-сенсорами. До этого в сенсорах использовались очень высокие концентрации серебра. Введение меламина помогло снизить эти показатели на порядок», — сообщила в беседе с RT профессор, директор Научно-образовательного центра инфохимии Университета ИТМО Екатерина Скорб.

Механизм действия плёнки прост, отмечают исследователи. Сенсор (небольшой кусочек плёнки) помещают на фрукт или овощ, смачивают водой или спиртом, а затем исследуют в рамановском спектрометре. Спектральный анализ позволяет распознать следы опасных химикатов по уже существующей базе цифровых паспортов их молекул.

«Мы сравнивали пределы обнаружения пестицидов в наших сенсорах с классическими инструментами — хромотографическими, полярографическими, вольтамперометрическими и другими методами для поиска химикатов. Наш способ быстрее, дешевле, мобильнее. Дальше мы планируем продолжать эксперименты на определение других видов пестицидов с разными концентрациями», — заявила основной исполнитель проекта Анастасия Ненашкина.

Как утверждают исследователи, разработка представляет универсальную методику для анализа продуктов в пищевой и аграрной промышленности и подходит не только для обнаружения пестицидов. Также она найдёт применение в медицине — с её помощью возможно определение ряда антибиотиков, а также проведение биохимического анализа на наличие различных вирусов и микробов.