El innovador sistema activación-sensor ha sido testado con agua del Mar Menor y el Mar Báltico para conseguir analizar uno de los nutrientes más complejos de examinar en el agua.
Los investigadores María Cuartero y Gastón Crespo, directores de la unidad de investigación UCAM-SENS, publican su última innovación en una de las mejores revistas de química de sensores del mundo, "Analytical Chemistry", habiendo sido el trabajo elegido como portada. La investigación ha conseguido generar un conjunto de sensores en estado sólido capaces de medir in situ los niveles de fosfato de cualquier recurso de agua, sin importar que su composición sea dulce o salada.
"Actualmente, los programas de análisis de aguas requieren hacer un muestreo, transportar las muestras al laboratorio y después realizar la caracterización en instrumentos que son caros y requieren de personal especializado. Nosotros pretendemos llevar los sensores a la propia muestra y no al revés. Esto permitirá conocer la calidad del agua en tiempo real, lo que supondrá en un futuro una mejora en las medidas de actuación contra la contaminación basándose en los datos de los sensores. Por ejemplo, en el Mar Menor o el Báltico", aclara el codirector de UCAM-SENS Gastón Crespo.
Se espera que este nuevo dispositivo sea la base para el análisis de aguas en tiempo real, lo que facilitará el conocimiento de su calidad y ahorrará tiempo y recursos a los investigadores, tanto en la recogida de muestras como en el análisis realizado en los laboratorios. Además, estos avances agilizarán las futuras tomas de decisiones ante cualquier cambio repentino o catástrofe medioambiental que se genere en los recursos hídricos.
El fosfato es una molécula muy compleja de identificar por los sensores químicos. Por ello, los investigadores han indagado sobre un sistema de ciencia básica que llegue a poder analizar cantidades variables de este nutriente. El concepto desarrollado está constituido a su vez por dos procesos químicos que ocurren antes de poder realizar la medición final de fosfato.
"Para detectar ciertas moléculas, muchas veces se requiere mezclar reactivos, dado que la medida no puede ser directa. Con nuestro sistema activación-sensor en estado sólido, sustituimos la mezcla manual de reactivos por un proceso automatizado, y lo aplicamos al caso de fosfato en agua. Sin embargo, el concepto se puede extender a otras medidas en el campo clínico y de alimentación", destaca la codirectora de UCAM-SENS María Cuartero.
En primer lugar, el agua pasa a ser acidificada mediante unos electrodos que mandan protones para generar una bajada del pH. Después, un segundo electrodo emite molibdeno para generar un nuevo compuesto que aúna el molibdeno y el fosfato. Por último, un tercer electrodo entra en acción para medir electroquímicamente este compuesto, y así se analiza indirectamente el nivel concreto de fosfato en tiempo real. Todo esto de forma automatizada, en un único dispositivo que cabe en la palma de la mano.