Sensori elettrochimici dalle foglie degli alberi caduti

Innovazioni nella Stampa 3D: Sensori Elettrochimici su Foglie Cadute

Un progetto innovativo realizzato da un team di ricercatori in Brasile, guidato da Bruno Janegitz dell’Università Federale di São Carlos e Thiago Paixão dell’Università di San Paolo, ha sviluppato un metodo per creare sensori elettrochimici utilizzando le foglie degli alberi caduti. Questa ricerca, supportata dalla FAPESP e pubblicata sulla rivista “ACS Sustainable Chemistry & Engineering”, mira a trasformare i rifiuti biologici in strumenti utili per la medicina e la ricerca di laboratorio.

Un Processo di Trasformazione Sostenibile

Il processo impiega un laser a CO2 per incidere un disegno specifico su una foglia attraverso la pirolisi, un metodo che converte la cellulosa in grafite. Questa grafite viene poi modellata per funzionare come sensore elettrochimico. “Una goccia di soluzione contenente dopamina o paracetamolo viene applicata sul sensore, e un potenziostato collegato visualizza la concentrazione di tali composti”, spiega Janegitz. La semplicità d’uso di questi sensori li rende particolarmente promettenti per applicazioni future.

Ottimizzazione e Caratterizzazione dei Sensori

Durante la fabbricazione, vari parametri del laser CO2, come la potenza e la velocità di scansione, vengono accuratamente regolati per ottenere la migliore qualità possibile. I sensori sono stati analizzati attraverso metodi morfologici e fisico-chimici, confermando la loro efficacia. I test condotti hanno dimostrato che i sensori possono rilevare la dopamina in un intervallo di concentrazione da 10 a 1.200 micromoli per litro e il paracetamolo da 5 a 100 micromoli per litro.

Impatto Ambientale e Potenziale Industriale

Utilizzare le foglie cadute come substrato per questi sensori non solo riduce i costi, ma offre anche benefici significativi in termini di sostenibilità ambientale. “Queste foglie, che altrimenti sarebbero state bruciate o compostate, sono state trasformate in substrati per dispositivi ad alto valore aggiunto”, afferma Janegitz. Questo approccio rappresenta un notevole progresso nella fabbricazione di sensori elettrochimici avanzati, promuovendo l’adozione di pratiche di economia circolare nell’industria tecnologica.

La Fondazione di Ricerca di San Paolo (FAPESP)

La FAPESP, un ente pubblico brasiliano, sostiene la ricerca scientifica in tutti i campi del sapere attraverso borse di studio e finanziamenti, promuovendo la collaborazione internazionale con istituzioni rinomate per garantire che i migliori ricercatori possano realizzare studi di alto livello.