Ученые создали датчик из пробки для обнаружения опасного консерванта в напитках

Проект в настоящее время проходит лабораторную валидацию и доработку дизайна. Автор: Беатрис Жерминаре и др.

Команда исследователей из Федерального университета Сан-Карлуса (UFSCar) в бразильском штате Сан-Паулу разработала датчик, способный идентифицировать нитрит натрия (NaNO₂) в различных напитках, включая минеральную воду, апельсиновый сок и вино. Эта неорганическая соль используется в качестве консерванта и фиксатора для придания продуктам, таким как ветчина, бекон и колбасы, их розового или красного цвета. В зависимости от количества, она может вызывать серьезные проблемы со здоровьем, приводя к образованию нитрозаминов — канцерогенных соединений.

«Этот риск побудил нас разработать простой, быстрый и доступный способ обнаружения соединения и обеспечения качества и безопасности потребления жидкостей», — говорит Бруно Кампос Жанегиц, руководитель Лаборатории сенсоров, наномедицины и наноструктурированных материалов (LSNano) в UFSCar. Жанегиц координировал исследование, которое было опубликовано в журнале Microchimica Acta.

«Обнаружение [NaNO₂] в напитках, особенно в винах, важно для контроля качества, поскольку его использование не разрешено законом в Бразилии и большинстве стран», — пишут авторы в статье.

По словам исследователя, проекты LSNano направлены на использование материалов из недорогих платформ, которые создают добавленную стоимость, уважая при этом окружающую среду. В данном случае пробка была выбрана в качестве отправной точки, поскольку она легкая, натуральная и недорогая.

Образцы были подвергнуты лазерной маркировке для превращения их в графен — высокопроводящую форму углерода, как если бы сконцентрированный свет рисовал пути в пробке. «Этот процесс устойчив, не требует токсичных реагентов и дает высокопроводящий материал, что очень важно, поскольку нитрит подвергается хорошо известному электрохимическому окислению. Следовательно, нам нужен высокопроводящий датчик для обнаружения соединения», — объясняет Жанегиц.

Проект в настоящее время проходит лабораторную валидацию и доработку дизайна. Автор: Беатрис Жерминаре

Далее на пробку нанесли водонепроницаемый спрей, чтобы предотвратить просачивание любой жидкости в материал и нарушение реакции датчика. Затем нанесли слой лака для ногтей, чтобы ограничить модифицированную область. После этого образцы поместили в печь при 40 °C на 30 минут для сушки и оптимизации параметров лазера.

Следующим шагом проекта стало размещение образцов воды, апельсинового сока и вина, разбавленных в электролитном растворе с солями, имитирующими нитрит, на графене.

Результаты показали, что датчик отлично справился с задачей, продемонстрировав высокую чувствительность и хорошую стабильность. Он смог обнаружить нитрит в концентрациях, соответствующих требованиям безопасности пищевых продуктов и окружающей среды.

Проект все еще находится на стадии лабораторной валидации, и для практического использования необходимы улучшения дизайна.

Больше информации: Beatriz F. Germinare et al, Cork-based electrochemical sensors obtained by laser-induced graphene: A green alternative for sodium nitrite detection in beverage samples, Microchimica Acta (2025). DOI: 10.1007/s00604-025-07471-9

Источник: FAPESP