(Phys.org) —Une équipe de chercheurs de l'École d'ingénierie et de sciences appliquées Henry Samueli de l'UCLA a développé une pièce jointe et une application pour smartphone pour tester l'eau pour la présence de mercure, un métal lourd toxique. La nouvelle plate-forme pourrait réduire considérablement le temps et le coût des tests, et il pourrait être particulièrement utile dans les régions aux ressources technologiques limitées.

Traditionnellement, l'eau a été testée pour la contamination par le mercure dans les laboratoires utilisant de grandes, instruments coûteux, et la procédure nécessite une préparation complexe par du personnel professionnellement formé. La nouvelle technologie utilise un accessoire peu coûteux et léger qui a été produit à l'UCLA à l'aide d'une imprimante 3D, et le test peut être effectué facilement par n'importe qui après une formation minimale.

"Notre nouvelle plate-forme pour les tests de mercure est essentiellement un laboratoire sur un téléphone, " dit Aydogan Ozcan, le Chancellor's Professor of Electrical Engineering and Bioengineering à l'UCLA, directeur associé du UCLA California NanoSystems Institute et chercheur principal de la recherche. "C'est portable, léger et peu coûteux à fabriquer. Et, en raison de la prolifération mondiale des appareils mobiles, il pourrait rendre les tests de mercure largement disponibles. Disposer de ce type de test dans des zones à ressources limitées et sur le terrain a été une motivation importante pour notre travail."

La recherche a été publiée en ligne dans la revue à comité de lecture ACS Nano .

Pour effectuer le test, un utilisateur prélève un échantillon d'eau dans un tube à essai jetable, puis le tient devant un smartphone équipé de l'accessoire optique. A l'aide des diodes électroluminescentes de l'accessoire, qui sont réglés sur deux fréquences spécifiques, l'appareil détecte des changements subtils dans la façon dont la lumière est transmise à l'appareil photo intégré du téléphone en raison du regroupement de nanoparticules induites par le mercure dans l'eau.

Le test, qui utilise des particules d'or nanométriques et de courts fragments d'ADN synthétique extrêmement sensibles à la présence d'ions mercure, peut détecter des concentrations de mercure de 3 à 4 parties par milliard (ppb), qui correspond à peu près au niveau de concentration maximale sans danger pour l'eau potable selon les normes établies par l'Environmental Protection Agency des États-Unis (2 ppb), et l'Organisation mondiale de la santé (6 ppb).

L'ensemble du processus peut prendre aussi peu que 20 minutes par test, dont 10 minutes d'incubation.

La plateforme comprend également une application Android qui traite les images et quantifie les résultats des tests, organise ensuite les résultats des sites testés dans une carte en ligne. Cela pourrait aider à suivre la pollution par le mercure dans l'environnement.

Les chercheurs estiment que le coût par test pourrait être aussi bas que cinq cents. Les pièces jointes, qui pèsent moins de 40 grammes, coûtent environ 37 $ chacun à produire à l'aide d'une imprimante 3D, et pourraient être fabriqués à moindre coût s'ils sont fabriqués en grande quantité.