Un “descubrimiento accidental” propició un importante avance en la detección de sustancias químicas persistentes en la Universidad Estatal de Boise.
Todo comenzó en el laboratorio del profesor de ingeniería eléctrica Kris Campbell. Mientras los estudiantes de investigación de pregrado trabajaban con semiconductores, notaron cómo su aliento producía resultados diferentes, a menudo inesperados.
Los estudiantes cuestionaron qué significaba aquello y descubrieron que los semiconductores respondían a diferentes sustancias químicas presentes en su aliento.
En colaboración con Bamidele Omotowa, presidente de Pearlhill Technologies, Campbell logró crear un “dispositivo portátil y asequible” capaz de detectar sustancias polifluoroalquiladas (PFA) , también conocidas como “sustancias químicas persistentes”, en cantidades mínimas en muestras de agua.
Su investigación fue financiada por una beca de investigación del programa de Transferencia de Tecnología para Pequeñas Empresas (STTR, por sus siglas en inglés) y un premio del NIH (Institutos Nacionales de Salud) para la Transferencia de Tecnología para Pequeñas Empresas.
«El valor de esta tecnología es enorme», declaró Omotowa en un comunicado de prensa. «Representa un beneficio inmenso para el país, la sociedad y el gobierno: el mayor beneficio es la capacidad de controlar el impacto en nuestra salud».
Idaho está invirtiendo en la fabricación de semiconductores, que son una de las principales fuentes de contaminación por PFAS. Por eso, la Universidad Estatal de Boise hizo hincapié en la “importancia particular” de esta tecnología.
Estas sustancias químicas están presentes en los alimentos, el agua potable, los utensilios de cocina, la ropa y otros productos de consumo, y pueden provocar “múltiples tipos de cáncer, infertilidad, retrasos en el desarrollo infantil y sistemas inmunitarios debilitados”.
Aunque la exposición a estas sustancias químicas puede ser mortal, su detección es costosa y suele ser un proceso lento. Representantes de la universidad indicaron que el análisis de una muestra de agua puede tardar semanas, requiere equipo específico y cuesta aproximadamente 300 dólares.
Ahí es donde entra en juego el dispositivo de Campbell y Omotowa.
El ENVIR-OGT (Transistor Ópticamente Controlado Ambiental) utiliza “transistores especializados combinados con aprendizaje automático” para detectar estos productos químicos de forma rápida y precisa.
“Nuestro dispositivo es único porque podemos desplegarlo sobre el terreno”, dijo Campbell. “Podemos ir a un arroyo o fuente de agua, tomar una muestra y obtener una medición en tiempo real de la presencia o ausencia de este químico. Es económico, rápido y esperamos que llegue a ser tan sensible como el sistema de laboratorio”.
Los estudiantes desempeñaron un papel importante en el desarrollo de la tecnología.
Jacob Jackson, estudiante de maestría en ingeniería eléctrica, aplicó el “aprendizaje automático” al dispositivo de detección química.
Lukas Crockett, compañero de Jackson en la universidad y estudiante de doctorado en ingeniería eléctrica que trabaja en el proyecto, habló sobre el proceso, desde el descubrimiento inicial hasta el producto final.
“Durante el primer año y medio, no estábamos seguros de si iba a funcionar”, dijo Crockett. “Así que cuando empezamos a obtener mediciones reales de PFAS y a usar el aprendizaje automático, y vimos que podíamos distinguir entre ambos, ese fue el momento clave”.
Jenee Cyran, profesora de química en la Universidad Estatal de Boise, y sus estudiantes de investigación también colaboran en el proyecto. Gracias a la financiación inicial de la Facultad de Medio Ambiente, su trabajo investiga “cómo funciona el dispositivo en condiciones reales de agua”.
“Este progreso es un progreso nacional, y estamos agradecidos por ello”, dijo Omotowa.
