Científicos crean ‘lengua electrónica’ que detecta metales pesados en agua contaminada
Científicos de la Universidad de São Paulo de Brasil (USP) desarrollaron una lengua electrónica capaz de identificar metales pesados en el agua, lo que permite determinar si está contaminada. El dispositivo detecta elementos como mercurio, hierro y plata con alta sensibilidad.
El proyecto se desarrolló en el Instituto brasileño de Física de São Carlos (IFSC). El equipo diseñó un sistema que imita el funcionamiento de la lengua humana. La tecnología analiza líquidos mediante sensores y algoritmos de inteligencia artificial. El objetivo principal es el monitoreo ambiental y agrícola.
Cómo funciona la lengua electrónica
Una lengua electrónica consiste en un conjunto de sensores químicos que producen respuestas eléctricas al entrar en contacto con líquidos. Cada líquido genera un patrón específico. Ese patrón funciona como una “huella digital”.
El sistema no percibe sabores. Sin embargo, identifica patrones asociados al sabor, la calidad o la composición química.
El profesor Osvaldo Novais de Oliveira Junior, del IFSC, explicó que la lengua humana reconoce cinco sabores básicos: salado, dulce, ácido, amargo y umami. Este último corresponde a un sabor intenso relacionado con el glutamato presente en alimentos.
Según el investigador, cuando una persona bebe café, solo percibe la mezcla de esos sabores. La lengua humana no detecta compuestos químicos específicos. En contraste, la lengua electrónica sí identifica esas sustancias y además lo hace con mayor sensibilidad.
Sensores que reconocen patrones
El dispositivo utiliza entre tres y seis sensores. Cada sensor reacciona de forma distinta ante las sustancias presentes en el líquido.
Estos sensores no se diseñan para detectar un metal específico. El sistema reconoce la presencia de un elemento mediante patrones eléctricos característicos.
Esa capacidad permite evaluar alimentos, bebidas o combustibles. También facilita detectar adulteraciones o contaminación. En el proyecto actual, la prioridad es el análisis de agua contaminada.
La nueva lengua electrónica del IFSC emplea polissulfuros, un tipo de polímero que interactúa con metales pesados.
El equipo utilizó una amplia variedad de estos materiales. Cada uno genera respuestas eléctricas diferentes cuando entra en contacto con líquidos.
Los patrones resultantes se analizan con técnicas estadísticas y computacionales. Esto permite identificar la presencia de metales específicos.
Los polímeros poseen alto contenido de azufre. Además, se obtienen mediante un proceso llamado vulcanización inversa.
El profesor Oliveira Junior explicó que el proceso aprovecha el exceso de azufre generado en la refinación del petróleo. Ese residuo se transforma en polissulfuros y adquiere valor industrial.
Resultados de laboratorio
En pruebas de laboratorio, el equipo analizó muestras de agua de grifo contaminadas de forma artificial. Las muestras también contenían iones metálicos interferentes, como plomo y cromo.
Estos elementos suelen aparecer en aguas contaminadas por metales pesados.
La lengua electrónica logró identificar iones de mercurio, plata y hierro. El profesor indicó que los resultados demostraron que el dispositivo funciona para detectar metales pesados en agua.
También confirmó que los polisulfuros pueden utilizarse como materiales activos en sensores de este tipo.
Por ahora, la tecnología se encuentra en fase de prototipo. Para llegar al mercado se requieren nuevos pasos.
Los investigadores necesitan desarrollar métodos de producción a gran escala para los sensores. También deben realizar pruebas exhaustivas con cientos de unidades para asegurar reproducibilidad y consistencia.
El profesor Oliveira Junior señaló que el reto no es científico ni tecnológico. El principal obstáculo es el alto costo y la necesidad de numerosos equipos de trabajo.
Posibles aplicaciones
Los investigadores consideran dos áreas principales de uso.
Una aplicación es el monitoreo ambiental, especialmente para detectar mercurio en cuerpos de agua.
La segunda aplicación se relaciona con el sector agrícola. El sistema podría verificar que los animales no consuman agua contaminada.
*La creación de este contenido contó con la asistencia de inteligencia artificial. La fuente de esta información es de un medio del Grupo de Diarios América (GDA) y revisada por un editor para asegurar su precisión. El contenido no se generó automáticamente.