Thiết bị này có khả năng giúp đảm bảo an toàn thực phẩm cho thế giới ngày càng thiếu lương thực cũng như các vấn đề về môi trường và sức khỏe do sử dụng quá nhiều hóa chất nông nghiệp.

Nghiên cứu được công bố trên tạp chí Biomaterials Advances.

Thuốc trừ sâu được sử dụng rộng rãi để tăng năng suất cây trồng và thường được áp dụng bằng cách phun thuốc, nhưng chỉ có 50% đạt được mục tiêu. Phần còn lại tồn tại trong đất, nước ngầm, nước mặt, nước uống thô, nước thải và các sản phẩm thực phẩm. Do đó, việc giám sát nồng độ thuốc trừ sâu trong nước, đất và thực phẩm là điều cần thiết để ngăn chặn sự tiếp xúc giữa các chất độc hại này với cộng đồng qua da, phổi hoặc hệ tiêu hóa.

Các công cụ phân tích thường được sử dụng nhất cho mục đích này là kỹ thuật sắc ký, tuy hiệu quả nhưng có những nhược điểm như cần tiền xử lý mẫu, thiết bị đắt tiền và chuyên gia phòng thí nghiệm có trình độ, cũng như mất nhiều thời gian để hoàn thành phân tích và thiếu tính di động. Dư lượng không an toàn do dung môi hữu cơ tạo ra cũng là một vấn đề nghiêm trọng trong điều kiện ngày nay.

Chất nền cellulose axetat có khả năng phân hủy sinh học được sản xuất bằng phương pháp đúc, trong đó vật liệu được đặt trong không gian có hình dạng theo yêu cầu và hệ thống điện hóa đầy đủ với ba điện cực được lắng đọng bằng cách in lụa.

Các nhà nghiên cứu đã tiến hành các thử nghiệm trong phòng thí nghiệm, trong đó dung dịch chứa carbendazim, một loại thuốc diệt nấm và paraquat, một loại thuốc diệt cỏ, được phun lên rau diếp và cà chua trong mô phỏng sử dụng trong thế giới thực. Paraquat đã bị Liên minh Châu Âu cấm vào năm 2003 do tác hại của nó đối với con người nhưng vẫn được sử dụng ở Brazil. Sau đó, cảm biến được gắn trực tiếp vào rau diếp và cà chua, và các phép đo cho thấy mức độ phát hiện tương thích với mức độ phát hiện thu được bằng polyetylen terephthalate, vật liệu cảm biến được sử dụng thường xuyên nhất cho mục đích này.

Nồng độ thuốc trừ sâu quá mức

Nghiên cứu cũng điều tra xem liệu rửa và ngâm rau trong một lít nước trong hai giờ có hiệu quả trong việc loại bỏ dư lượng thuốc trừ sâu hay không. Kết quả cho thấy loại bỏ 40% carbendazim và 60% paraquat khỏi rau diếp và 64% cả hai từ cà chua.

Công nghệ này có thể hữu ích cho các cơ quan giám sát vệ sinh trên toàn thế giới cũng như những người bán sản phẩm hữu cơ để chứng nhận không có thuốc trừ sâu. Nông dân thường có thể sử dụng nó để theo dõi mức độ thuốc trừ sâu trên đồng ruộng và đảm bảo chỉ áp dụng liều lượng cần thiết cho từng loại cây trồng hoặc một phần của trang trại. Do đó, việc sử dụng thuốc trừ sâu có thể giảm nhưng năng suất vẫn tăng, dẫn đến giá tiêu dùng thấp hơn.