化学家在马萨诸塞州理工学院(MIT)有开发了一个传感器能够检测饮用水中通常称为“永远的化学物质”的痕量全氟烷基和多氟烷基物质(PFA)。
这些化学药品在各种消费产品(如食品包装和不粘炊具)中普遍存在,由于其与不良健康影响(包括癌症和生殖问题)的关联而引起了人们的关注。
什么是“永远的化学物质”?
“永远的化学物质”因其在环境中的持久性而闻名,因为它们的牢固化学键使它们抗自然降解。结果,它们可以在不崩溃的情况下长时间保留环境,因此“永远的化学物质”一词。
麻省理工学院设计新传感器以检测“永远的化学品”
麻省理工学院新设计的传感器可以识别出水样的PFA水平低至每万亿美元的零件。这项创新为消费者提供了测试饮用水的潜在解决方案,并且它可能对依赖PFAS化学品的行业有益,例如半导体制造和消防设备生产。
蒂莫西·斯瓦格(Timothy Swager)表示,麻省理工学院的约翰·麦克阿瑟(John D.
PFAS化合物通常用于各种消费品的涂料中,包括炊具,衣物和包装材料。尽管自1950年代以来它们广泛使用,但这些化学物质构成了严重的环境和健康风险,因为它们可以通过工业排放和废物处理来污染水源。
环境保护局(EPA)在饮用水中为某些PFAS化学物质(例如全氟辛酸)和全氟辛基磺酸盐(PFO)设定了咨询健康限制。
但是,现有的检测PFA的方法涉及将水样品发送到实验室,以进行昂贵且耗时的质谱测试。
横向流技术
麻省理工学院研究人员开发了一种基于横向流技术的传感器来解决此问题,类似于快速新冠肺炎和妊娠试验。
该传感器结合了一种称为聚苯胺的聚合物,该聚合物在暴露于PFA时显示出电导率的变化。通过测量这些变化,传感器可以量化水样中PFA的浓度。
传感器的当前版本可以检测到PFAS浓度略高于EPA咨询水平,但研究人员正在努力提高其敏感性。他们旨在开发能够处理大量水的大规模设备,这应该显着提高检测能力。
Swager设想了一种用户友好的家庭系统,个人可以轻松地测试其饮用水是否有PFAS污染。 MIT团队称,这种系统将提供传统测试方法的经济高效和有效的替代方案,使消费者能够采取积极的措施来保护其健康。
新的传感器还可以通过使其能够监控制造过程中的水质并确保遵守环境法规来使其受益。通过早期发现PFAS污染,公司可以减轻对公共卫生和环境的潜在风险。