Capteur de tige en graphite fabriqué en laboratoire à partir de déchets de batterie. Crédit :Dr Khor Sook Mei
La détection multiplex des antioxydants / additifs alimentaires / conservateurs dans les échantillons alimentaires est possible à l'aide de notre nouveau capteur électrochimique nanocomposite à base de graphite à partir d'une pile alcaline usagée. Le capteur chimique permet non seulement de réduire le temps d'analyse, mais constitue également une innovation chimique plus écologique.
Une petite pile AA peut faire le travail important d'allumer notre télécommande, mini jouets et réveil, mais après avoir atteint sa vie passée, il y a un problème environnemental que nous devons résoudre. Une pile au zinc typique est composée d'un corps en zinc, poudre de manganèse, papier, de l'amidon et une tige noire qui font fonctionner la batterie. La plupart des pièces sont recyclables, mais pas la tige noire (que les scientifiques appelaient la "tige de graphite"). Ce matériau possède une bonne propriété de conductivité électrique et peut effectivement être réutilisé pour le développement d'un capteur chimique.
La tige de graphite qui a été extraite de la batterie usagée peut être découpée en différentes formes, soit en tiges, boutons, ou des feuilles minces. Outre, il peut également être fabriqué en petites puces et fixé sur la peau humaine ou sous forme de bande pour la détection de substances chimiques dans les aliments. Les additifs alimentaires (produits chimiques) tels que les antioxydants ou les conservateurs pourraient être des informations intéressantes, où la plupart des gens s'inquiètent et aimeraient connaître leur quantité réelle avant de consommer.
La possibilité de miniaturiser un laboratoire en puce ou en bande de graphite pour nous donner l'information instantanée concernant la dose d'antioxydants ou de conservateurs dans nos repas quotidiens est réalisable grâce à des étapes de conversion de tige de graphite simples et économiques. Contrairement aux tests de laboratoire conventionnels qui peuvent prendre une journée pour l'analyse chimique, un portable, Un petit appareil analytique abordable et précis est préférable. Le développement des capteurs chimiques a commencé il y a une dizaine d'années, car son utilisation potentielle est prometteuse en raison de la forte demande. Hélas, le coût d'un tel développement utilisant des matériaux de capteurs coûteux n'est pas abordable.
Pour surmonter ce défi, notre groupe de recherche a trouvé une solution intéressante en examinant les déchets de batteries réutilisés. Nous avons fabriqué avec succès un certain nombre de capteurs électrochimiques nanocomposites en graphite par modification de surface avec des nanomatériaux, ce qui a considérablement amélioré les propriétés chimiques et physiques des matériaux qui correspondent à son utilisation en tant que capteur chimique. Nous avons démontré l'utilisation pratique du capteur électrochimique à base de graphite développé pour la détection quantitative de la myricétine (antioxydant naturel) et la détection multiplex d'autres conservateurs (molécules organiques synthétiques) dans différentes formes d'échantillons alimentaires réels. Les résultats d'analyse obtenus ont été trouvés bien corrélés aux résultats des tests de laboratoire conventionnels utilisant la HPLC. Plus important, le test effectué à l'aide de notre méthode de capteur développée est relativement plus rapide, les résultats pouvant être lus en moins de 5 minutes. En outre, le crayon de graphite recyclé utilisé est un matériau inerte. D'où, il est sûr à utiliser et ne causera aucun effet nocif aux utilisateurs finaux. Il s'agit d'une autre valeur ajoutée à l'approche analytique alternative nouvellement développée.
De conclure, la tentative innovante de développer un capteur chimique à partir de déchets de batterie apporte non seulement des avantages aux utilisateurs finaux, mais c'est aussi un effort bienveillant démontré dans la pratique de la chimie verte pour une terre plus verte et un avenir meilleur.