Аспирантка Университета ИТМО вместе с коллегами из России, Испании и Сингапура разработала гибкие пленки-сенсоры на основе наночастиц серебра. С их помощью за считаные минуты можно определить, есть ли на поверхности овощей и фруктов остатки химикатов. Результаты исследования опубликованы в журнале Nanoscale.

Чтобы создать сенсоры, ученые из ИТМО, ФТИ им. А.Ф. Иоффе, Национального университета Сингапура и испанского Университета Ровира и Вирхилий в чашку Петри с тонким слоем геля из агара, заменителем желатина, добавляют меламин и небольшое количество нитрата серебра. Последний ингредиент хорошо известен в медицине как бактерицидное средство и в фототехнике как компонент проявителей для пленки. Несмотря на присутствие в нем атомов серебра, он достаточно дешевый и его легко купить.

Взаимодействие нитрата серебра с другими компонентами приводит к выпадению осадка в виде белых кристаллов. Когда чашку Петри помещают на свет, эти кристаллы разлагаются, образуя серебряные наночастицы, и химическая реакция завершается. Получившиеся заготовки подвергают очень бережной сушке — на этом этапе их очень легко повредить. После окончательного высыхания геля получаются легкие и гибкие пленки-сенсоры. Весь процесс создания занимает день.

Механизм действия пленки простой. Ее кусочек помещают на фрукт и смачивают спиртом, чтобы перенести молекулы пестицидов на поверхность пленки, после этого помещают в специальный прибор — спектрометр. По изменению оптического отклика, по форме и характеру спектров на графиках можно судить, есть ли на ее поверхности вредные компоненты.

«Мы сравнивали пределы обнаружения пестицидов в наших сенсорах с классическими инструментами: хромотографическими, полярографическими, вольтамперометрическими и другими методами для поиска химикатов. Наш способ быстрее, дешевле, мобильнее. Кроме того, уже есть портативные и недорогие установки, которые подходят для анализа наших пленок. Дальше мы планируем продолжать эксперименты на определение других видов пестицидов с разными концентрациями», ― рассказала основной исполнитель проекта, аспирантка Университета ИТМО Анастасия Ненашкина.