Unos científicos han creado sensores biodegradables “vestibles” destinados a vegetales, para vigilar su salud. Algunas de las cosas detectables son pesticidas y enfermedades. Los sensores también monitorizan biomarcadores importantes y niveles de nutrientes.
Los sensores están fabricados con material atóxico de origen vegetal, incluyendo una tinta especial de carbono. Son impresos mediante serigrafía sobre bioplásticos transparentes de acetato de celulosa.
La innovación es obra de un equipo integrado, entre otros, por Nathália Oeazu Gomes, Paulo Augusto Raymundo-Pereira y Sergio Antonio Espínola Machado, del Instituto de Física de Sao Carlos en la Universidad de Sao Paulo (IFSC-USP), y ha contado con el respaldo de la Fundación de Apoyo a la Investigación Científica del Estado de Sao Paulo (FAPESP), en Brasil todas estas instituciones.
La ingeniería de sensores vestibles fue elegida por el Foro Económico Mundial entre las diez principales tecnologías emergentes de 2023 debido a su potencial para mejorar la salud de las plantas y aumentar la productividad agrícola. Sin embargo, la mayoría de los dispositivos vestibles actuales se fabrica con polímeros plásticos de origen no renovable (derivados del petróleo) y presenta baja adherencia en superficies irregulares, onduladas y curvas.
“En cambio, nuestro sensor está hecho de acetato de celulosa, un material flexible de origen vegetal que puede producirse a partir de diversos residuos agrícolas. La celulosa es el polisacárido natural más abundante en la Tierra. Presenta una biocompatibilidad excepcional, alta estabilidad térmica y flexibilidad. Es atóxico, económico, accesible, biodegradable, liviano y fácil de manipular”, resume Raymundo-Pereira.
Los nuevos dispositivos miniaturizados pueden fijarse directamente en diversos órganos vegetales, incluidos tallos, corteza y hojas, para monitorear temperatura, humedad, deshidratación, biomarcadores, enfermedades, niveles de nutrientes y también presencia de pesticidas. “Permiten una detección no destructiva, rápida, in situ y descentralizada, proporcionando bioinformación en tiempo real sobre el estado de salud de la planta y factores ambientales.”
Cada plataforma de acetato de celulosa posee dos unidades sensoriales que emplean diferentes técnicas de análisis para detectar en un mismo análisis tres clases de pesticidas (diquat, carbendazim y difenilamina). Una unidad sensorial se emplea para mediciones de voltametría de onda cuadrada (SWV), que detecta diquat, mientras que el análisis de carbendazim y difenilamina se realiza en el segundo sensor a través de mediciones de voltametría de pulso diferencial (DPV).
