A contaminação por chumbo em fontes municipais de água é uma ameaça consistente à saúde pública. A ingestão de pequenas quantidades de chumbo pode prejudicar o cérebro humano e o sistema nervoso – especialmente em crianças pequenas. Para capacitar as pessoas a detectar a contaminação por chumbo em suas próprias casas, uma equipe de pesquisadores desenvolveu um sistema acessível de teste de água de mão chamado The E-Tongue. Este dispositivo, descrito em ACS Omegafoi testado através de um projeto de ciência cidadã em quatro cidades de Massachusetts.
“Fui motivado pela realidade de que as famílias poderiam ser expostas sem saber ao liderado”, diz Pradeep Kurup, investigador principal. “Com a língua eletrônica, estamos colocando conhecimento e poder diretamente nas mãos das pessoas para que elas possam proteger sua saúde e defender a água mais segura em suas comunidades”.
Os testes tradicionais de água são caros e demorados, exigindo equipamentos científicos especializados e longos tempos de processamento. Além disso, enquanto as estações de tratamento de água fazem um excelente trabalho de remoção de contaminantes, tubos de chumbo antigos e acessórios de encanamento em casas ainda podem ser uma fonte de contaminação por chumbo. Para resolver esse problema, uma equipe de pesquisadores liderada por Kurup projetou um dispositivo portátil chamado E-Tongue que pode analisar amostras de água e pode ser operado pela pessoa comum.
A língua eletrônica funciona aplicando uma tensão a uma amostra de água, fazendo com que quaisquer íons de chumbo presentes grudem no eletrodo de ouro do sensor. Em seguida, a tensão é revertida, fazendo com que o chumbo saia do sensor e produza uma corrente elétrica. A força desta corrente indica quanto chumbo está na amostra de água. Se o lead for detectado, um aplicativo para smartphone vinculado ao dispositivo alerta o usuário com uma leitura codificada por cores e um valor de concentração que indica a gravidade da contaminação. Uma tela verde indica que a concentração de chumbo está abaixo dos limites regulatórios da Agência de Proteção Ambiental (EPA) dos EUA (EPA). Uma tela vermelha indica que a concentração de chumbo excede os limites regulatórios.
Para testar a usabilidade e o desempenho da língua eletrônica, os pesquisadores trabalharam com 317 residentes de quatro cidades locais. Os moradores combinaram pela primeira vez uma amostra de água da torneira com uma solução de buffer pré -fabricada em um frasco de vidro. Em seguida, eles seguiram três etapas no aplicativo para smartphone: clique em “Iniciar” depois de colocar o sensor no frasco, clique em “Executar” para iniciar o teste e clique em “Finish” para salvar os resultados dos testes e compartilhá -los com os pesquisadores e os municípios locais. Se o chumbo foi detectado acima do nível máximo permitido da EPA de 10 partes por bilhão, os pesquisadores verificaram os resultados por meio de um laboratório certificado usando métodos tradicionais de detecção para garantir a precisão da E-Tongue.
Os pesquisadores descobriram que:
- As quantidades de contaminação por chumbo em amostras de água da torneira variaram nas quatro cidades de Massachusetts.
- Dez das 634 amostras coletadas pelos residentes excederam o nível máximo de chumbo permitido da EPA, com várias outras amostras se aproximando desse valor.
- As leituras da língua eletrônica foram tão precisas quanto os testes de laboratório tradicionais.
Este estudo demonstra a eficácia da língua eletrônica como um dispositivo rápido e confiável para a detecção em casa do chumbo na água potável. Os pesquisadores esperam que essa ferramenta seja uma opção prática para detectar e mitigar contaminantes de metais pesados em fontes municipais de água, capacitando as comunidades a se manter seguras.
Os autores reconhecem o financiamento da Nationwide Science Basis.
