Abbaubarer Sensor zeigt wie gefährlich dein Essen ist
Brasilianische Forscher*innen haben einen Sensor entwickelt, der an der Haut von Früchten und Gemüse angeklebt wird und so den Pestizid-Gehalt darin misst. Durch das Material Cellulose-Acetat ist er biologisch abbaubar und umweltfreundlich.
Gefahr für die Gesundheit
Pestizide im Essen können ein Problem für unsere Gesundheit sein, wenn zu viele davon enthalten sind. Die Chemikalien dienen dazu, Schädlinge in der Landwirtschaft zu bekämpfen. Im menschlichen Körper können sie aber Gesundheitsprobleme auslösen, z.B. Hormonstörungen, Erkrankungen des Nervensystems und sogar Krebs. Andererseits helfen sie auch dabei, die Erträge in der Landwirtschaft zu steigern – gerade in Zeiten von Lebensmittelknappheit sind sie deshalb nützlich.
Sie werden auf Pflanzen aufgesprüht, ein Teil davon wandert aber in den Boden und wird dann wieder von der Pflanze aufgenommen. Später gelangen sie dann durch den Verzehr in unseren Körper.
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Aufwendige Tests im Labor
Derzeit wird der Pestizid-Gehalt von Früchten und Gemüse mit sogenannten chromatographischen Techniken überprüft. Proben der Lebensmittel müssen im Labor untersucht werden. Das ist aufwendig: Zuerst müssen Proben genommen werden, es bedarf einer speziellen Ausrüstung und Personal. Wegen dem Einsatz bestimmter Lösungsmittel entsteht dann auch Giftmüll, der ein Problem für die Umwelt ist.
Der neue Sensor könnte diese Verfahren teilweise ersetzen. „Unsere Erfindung bietet eine bessere Alternative. Es handelt sich um einen elektrochemischen Sensor, der niedrige Kosten, schnelle Erkennung, geringe Größe, einfache Produktion, Benutzerfreundlichkeit, hohe Selektivität und Pestiziderkennung vor Ort kombiniert. Es kann direkt auf die Oberfläche von Obst, Gemüse oder Blättern aufgetragen werden. Deshalb nennen wir es pflanzentragbar“, sagte der verantwortliche Forscher Paulo Augusto Raymundo-Pereira vom São Carlos Physics Institute (IFSC-USP) gegenüber Interesting Engineering.
Elektrochemisches System
„Im Gegensatz zu herkömmlichen Materialien, die aus Erdöl gewonnen werden und deren Zersetzung lange dauert, haben wir Cellulose-Acetat verwendet, das aus Pflanzen stammt und nur minimale Auswirkungen auf die Umwelt hat. Abhängig von den örtlichen Bedingungen kann es in weniger als einem Jahr vollständig abgebaut werden. Natürlich verfügt es auch über die für jeden Sensor notwendigen Eigenschaften, wie etwa Tragbarkeit und Flexibilität.“ Das Material stellten die Forscher*innen durch ein Gießverfahren her, bei dem sie das Material in eine Form gossen und dann 3 Elektroden des elektrochemischen Systems darauf gedruckt haben.
Ein Test ergab, dass seine Zuverlässigkeit mit vergleichbaren Sensoren mithalten kann. Künftig könnte der Sensor z.B. von Gesundheitsbehörden auf der ganzen Welt eingesetzt werden. Biobauern wiederum könnten damit schnell beweisen, dass es ihn ihren Produkten keine Pestizid-Rückstände gibt. Konventionelle Landwirte könnten ihren Pestizid-Einsatz besser überwachen und sicherstellen, dass sie nicht zu viel davon einsetzen.