Des capteurs microfluidiques révolutionnaires permettent de détecter en temps réel plusieurs métaux lourds dans l'eau
Récemment, un groupe de chercheurs de l'Institut de physique de l'état solide, de l'Institut des sciences physiques de Hefei de l'Académie chinoise des sciences, a conçu et développé des réseaux de capteurs microfluidiques avancés qui utilisent des sondes fluorescentes pour visualiser simultanément et détecter quantitativement plusieurs ions de métaux lourds dans l'eau de l'environnement en temps réel.
Conception de réseaux de capteurs microfluidiques fluorescents et détection simultanée de métaux lourds.
LI Lingfei
"Cette innovation offre un nouvel outil puissant pour contrôler la qualité de l'eau et garantir sa sécurité", a déclaré le professeur JIANG Changlong, qui a dirigé l'équipe.
Les résultats de cette recherche ont été publiés dans le Chemical Engineering Journal.
Les métaux lourds tels que le mercure (Hg2+), le plomb (Pb2+), le chrome (Cr3+) et le cuivre (Cu2+) sont des polluants courants dans nos systèmes d'approvisionnement en eau. Ces contaminants sont difficiles à éliminer et peuvent nuire gravement aux écosystèmes et à la santé humaine. Les méthodes traditionnelles de détection de ces métaux sont souvent lentes et nécessitent d'analyser chaque métal à la fois, ce qui n'est ni efficace ni pratique.
Pour surmonter ces limitations, l'équipe a conçu des capteurs microfluidiques sur des plaques acryliques en utilisant une combinaison astucieuse de la force capillaire et de la nature hydrophobe des surfaces internes des plaques. Cette configuration permet de créer des canaux microfluidiques complexes où la magie opère.
La clé de ces capteurs réside dans l'utilisation de sondes fluorescentes organiques. Ces sondes sont non seulement rentables, mais aussi incroyablement sensibles et sélectives. Elles peuvent facilement se lier à des ions de métaux lourds spécifiques, ce qui leur permet de s'illuminer et de signaler la présence de ces contaminants.
Les chercheurs ont construit des réseaux de puces microfluidiques incorporant quatre sondes fluorescentes différentes, chacune conçue pour détecter l'un des métaux lourds ciblés. En utilisant ces sondes, ils ont créé un système visuel très sensible et sélectif capable de détecter et de mesurer simultanément les concentrations de Hg2+, Pb2+, Cr3+ et Cu2+ dans l'eau.
Le système de détection fonctionne avec une puce microfluidique et un smartphone équipé d'une technologie de reconnaissance des couleurs. Cela signifie que non seulement ces métaux lourds peuvent être détectés en temps réel, mais que les résultats peuvent également être visualisés et quantifiés instantanément, ce qui en fait une solution conviviale et très efficace pour le contrôle de la qualité de l'eau.
Selon l'équipe, cette approche constitue un moyen plus rapide et plus précis de s'assurer que notre eau est à l'abri d'une contamination nocive par les métaux lourds.
Note: Cet article a été traduit à l'aide d'un système informatique sans intervention humaine. LUMITOS propose ces traductions automatiques pour présenter un plus large éventail d'actualités. Comme cet article a été traduit avec traduction automatique, il est possible qu'il contienne des erreurs de vocabulaire, de syntaxe ou de grammaire. L'article original dans Anglais peut être trouvé ici.
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