Investigadores argentinos que trabajan en la Universidad Shinshu, en Japón, desarrollaron un dispositivo para sensar, de manera simple y altamente efectiva, la calidad del agua de los cauces naturales.
Manuela Kim y Eugenio Otal son dos investigadores argentinos de gran trayectoria que lograron interesantes desarrollos en el mundo nano. De hecho, fueron quienes aportaron el conocimiento para crear, junto a la empresa Rasa Protect, un textil con nanotecnología capaz de reducir el peso de los trajes de bomberos manteniendo su capacidad protectiva.
Ver: La revolución de los MOF´s y su aporte a la industria protectiva
Una vez más vuelven a poner a la nanotecnología en lo más alto de la innovación a partir del desarrollo de un dispositivo que permite detectar la presencia de floruros en el agua con dos diferenciales principales: un costo mucho más bajo que los dispositivos convencionales, y la posibilidad de que las comunidades puedan autogestionarlos debido a la simplicidad de su uso.
Los sensores desarrollados se basan en estructuras organometálicas (MOF por su sigla en inglés) – nanométricas- basadas en lantánidos, que se constituyen como una excelente plataforma para la detección del flúor, dada su alta afinidad por el mismo, y su intensa emisión en el espectro visible. Al modificarse -o apagarse- la fluorescencia de los lantánidos, se puede determinar el nivel de fluoruro en el agua potable.
Generalmente hablamos de la importancia de la nanotecnología como tecnología versátil y facilitadora que, desde sus múltiples disciplinas, puede aportar para mejorar la calidad de vida de las personas. Este es un claro ejemplo de ello, dado que, además del alto componente innovador del método de sensado, este desarrollo es acompañado por una idea de usabilidad y accesibilidad que puede multiplicar de una manera incalculable su impacto.
Los datos para poder armar un dispositivo están disponibles y todo el sistema es libre: componentes, planos, códigos Arduino. Los potenciales usuarios sólo tienen que imprimirlo, programarlo y contar con los reactivos químicos necesarios, que son de fácil acceso; y en este enlace se puede descargar la aplicación para obtener los datos con el celular.
El equipo de la Universidad Shinshu que llevó adelante este trabajo está integrado, además, por el Prof. Dr. Mutsumi Kimura, Ph.D. en Química, y contó con la colaboración del Prof. Dr. Hideki Tanaka y el Prof. Dr. Juan Hinestroza, de la Universidad de Cornell, de Estados Unidos.
En el marco del Ciclo Online de Divulgación Nano organizado por la FAN, los doctores Eugenio Otal y Manuela Kim, ofrecieron una conferencia en la que compartieron de manera detallada las líneas en las que están trabajando, incluyendo este importante desarrollo.
La Organización de Naciones Unidas incorpora la importancia del suministro de agua potable y saneamiento dentro de sus Objetivos de Desarrollo Sostenible, en los que resalta que 3 de cada 10 personas carecen de acceso a servicios de agua potable seguros y 6 de cada 10 carecen de acceso a instalaciones de saneamiento gestionadas de forma segura, datos que evidencian la importancia y el impacto del desarrollo de este dispositivo.
Por encima de ciertos niveles, el flúor ataca la formación del esmalte dental, la correcta formación de los huesos y reduce la funcionalidad de las articulaciones. Dado que el fluoruro está presente en las aguas naturales, es importante detectar los cauces de los ríos que pueden tener niveles superiores a los recomendados por las Naciones Unidas para alertar a las poblaciones de los riesgos.
El dispositivo ya ha sido probado en aguas naturales de Tanzania y Kenia – lugares donde hay una alta incidencia de fluoruros en aguas naturales- los resultados han sido validados estadísticamente contra un método de laboratorio. En nuestro país, las provincias de Córdoba y San Luis presentan niveles de flúor elevados en sus cauces.
El método utiliza tela de algodón para las reacciones de cuantificación, lo que permite controlar el volumen de muestra que se introduce en el dispositivo, algo crucial para obtener un resultado fiable. Esta tira reactiva está separada de la electrónica, permitiendo realizar innumerables mediciones con el mismo dispositivo. Esto repercute en los costos de cada prueba, que son mucho más bajos que los de otros mecanismos y pueden ser de producción local, ya que el código del dispositivo se puede adaptar al tipo de algodón disponible en la zona donde se necesite.
La revista Chemistry Europe publicó el artículo «The long and bright path of a lanthanide MOF: from basics towards the application», que además fue seleccionado como Hot Paper debido a su gran interés e importancia actual y fue elegido para ilustrar una de las tapas por estar dentro del 10% de los artículos con mayor calidad científica. Por otro lado, ACS Sensors publicó el artículo «Open-source portable device for the determination of fluoride in drinking water».
El objetivo del dispositivo desarrollado es brindar datos confiables sobre la concentración de fluoruro en aguas naturales, con una herramienta accesible, fácil de usar y adaptable a las necesidades de cada lugar. Sin dudas, un claro ejemplo de ciencia, tecnología, creatividad e innovación puesta al servicio de la calidad de vida de la gente.