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巴西圣保罗大学 (USP) 的研究人员开发了一种基于牛皮纸的电化学传感器，当与电子设备耦合时，该传感器可以实时检测水果和蔬菜中的农药痕迹。例如，在苹果或卷心菜中，它可以检测到多菌灵，这是一种在巴西广泛使用的杀菌剂，尽管它被禁止使用。

本发明背后的研究得到了 FAPESP 通过三个项目(18/22214-6、19 / 13514-9 和 22/03758-0)以及圣卡洛斯物理研究所 (IFSC-USP) 和圣卡洛斯化学研究所的相关团队的支持(IQSC-药典)。结果发表在 《食品化学》 杂志上 的一篇文章中。

“要通过常规方法查明食品样品是否含有微量农药，您必须先将样品研磨并进行耗时的化学处理，然后才能检测到任何此类物质。可穿戴传感器，例如我们为持续监测农业和食品工业中的杀虫剂而开发的传感器，消除了对这些复杂过程的需求。例如，对于超市、餐馆或进口商来说，检查要容易得多、便宜得多、可靠得多，” 该文章的倒数第二位作者兼 IFSC-USP 教授Osvaldo Novais de Oliveira Junior说。

这种新设备非常灵敏，类似于糖尿病患者用来测量血糖的血糖仪，只是食品中农药扫描的结果显示在智能手机上。“在我们进行的测试中，它的灵敏度与传统方法相似。此外，它既快速又便宜，” 该文章的通讯作者、IFSC-USP 的博士后研究员José Luiz Bott Neto说。

怎么运行的

Bott Neto 解释说，该设备基本上由用碳墨改性的纸质基材组成，并在酸性介质中进行电化学处理以激活羧基并使检测成为可能。

“我们使用丝网印刷工艺将碳导电油墨转移到一条牛皮纸上，从而创造出一种基于电化学的设备。它具有三个碳电极，浸入酸性溶液中以激活羧基。换句话说，氧原子被添加到碳电极的结构中。当它接触到被多菌灵污染的样品时，传感器会引发电化学氧化反应，从而检测到杀菌剂。多菌灵的数量是通过电流测量的，”他说。

在开发该设备时，研究人员评估了纸质基材的稳定性和结构。“论文本身的特性是我们研究的重要组成部分，”该 文章的第一作者、IFSC-USP 的博士后研究员 Thiago Serafim Martins说。

最佳选择

研究人员分析了牛皮纸和羊皮纸，发现这两种纸都足够稳定，可以用作传感器的基材。然而，Martins 解释说，牛皮纸的多孔性赋予传感器更高的灵敏度以及电化学活化过程中形成的羧基，并补充说纸基电极可用于许多应用。“有塑料或陶瓷材料制成的商用电极。我们成功地开发了基于纸张的电化学传感器，这是一种更具延展性的材料，因此可能在许多领域都有用，不仅在农场或超市，而且在医疗保健领域，例如，”他说。