Arriva il sensore rapido ed economico per rilevare i Pfas nell’acqua

I chimici del Massachusetts Institute of Technology (MIT) hanno progettato un sensore in grado di rilevare minime quantità di sostanze perfluoroalchiliche e polifluoroalchiliche (PFAS), sostanze chimiche presenti negli imballaggi degli alimenti, nelle pentole antiaderenti e in molti altri prodotti di consumo. Questi composti, che durano “per sempre” perché non si decompongono naturalmente, sono stati collegati a una serie di effetti nocivi sulla salute, tra cui cancro, problemi riproduttivi e alterazione del sistema immunitario ed endocrino.

Utilizzando la nuova tecnologia dei sensori, i ricercatori hanno dimostrato di poter rilevare livelli di PFAS fino a 200 parti per trilione in un campione d’acqua. Il dispositivo progettato potrebbe offrire ai consumatori un modo per testare l’acqua potabile e potrebbe anche essere utile nelle industrie che fanno largo uso di queste sostanze chimiche, tra cui la produzione di semiconduttori e di attrezzature antincendio.

I rivestimenti contenenti sostanze chimiche PFAS sono utilizzati in migliaia di prodotti di consumo, come le pentole antiaderenti, gli indumenti idrorepellenti, tessuti antimacchia, cartoni della pizza resistenti al grasso, cosmetici e schiume antincendio. Queste sostanze chimiche fluorurate, il cui uso è diffuso dagli anni ’50, possono essere rilasciate nell’acqua, nell’aria e nel suolo da fabbriche, impianti di trattamento delle acque reflue e discariche. Sono stati trovati in fonti di acqua potabile in tutti gli Stati degli Usa.

Nel 2023, l’Agenzia per la protezione dell’ambiente ha creato un “limite sanitario consigliato” per due delle sostanze chimiche PFAS più pericolose, note come acido perfluoroottanoico (PFOA) e perfluoroottile sulfonato (PFOS). Questi avvisi prevedono un limite di 0,004 parti per trilione per il PFOA e di 0,02 parti per trilione per il PFOS nell’acqua potabile.

Attualmente, l’unico modo per determinare se l’acqua potabile contiene PFAS è inviare un campione d’acqua a un laboratorio che esegue test di spettrometria di massa. Tuttavia, questo processo richiede diverse settimane e costa centinaia di dollari. Per creare un modo più economico e veloce di testare i PFAS, il team del MIT ha progettato un sensore basato sulla tecnologia del flusso laterale, lo stesso approccio utilizzato per i test rapidi Covid-19 e per quelli di gravidanza. Invece di una striscia di test rivestita di anticorpi, il nuovo sensore è incorporato con uno speciale polimero noto come polianilina, che può passare dallo stato semiconduttore a quello conduttore quando vengono aggiunti protoni al materiale.

La versione attuale del sensore può rilevare concentrazioni fino a 200 parti per trilione per il PFBA e 400 parti per trilione per il PFOA. Questo valore non è abbastanza basso da soddisfare le attuali linee guida dell’EPA, ma il sensore utilizza solo una frazione di millilitro di acqua. I ricercatori stanno ora lavorando a un dispositivo su scala più ampia, in grado di filtrare circa un litro d’acqua attraverso una membrana di polianilina, e ritengono che questo approccio dovrebbe aumentare la sensibilità di oltre cento volte. Un dispositivo del genere potrebbe offrire un’alternativa rapida e meno costosa agli attuali metodi di rilevamento dei PFAS.