Ricerca, misurare i Pfas nelle acque: arriva il sensore portatile low cost

Negli ultimi anni le correlazioni tra l’accumulo di Pfas nei tessuti e l’incidenza di patologie, anche gravi, sulla salute degli esseri viventi e’ oggetto di molti studi. Con l’acronimo Pfas si indicano le sostanze alchiliche poli e perfluorurate, molecole utilizzate in molti beni di consumo, dagli impermeabilizzanti, all’abbigliamento tecnico, alle padelle antiaderenti a sigillanti. Possono essere rilasciati nell’ambiente a causa dell’uso improprio dei prodotti o semplicemente per uno smaltimento errato. Una volta rilasciati, i Pfas diventano inquinanti persistenti, capaci di diffondersi nel suolo, nell’acqua e persino nell’aria, anche per enormi distanze. La nuova normativa europea sulle acque potabili, che entra in vigore da quest’anno, fissa parametri di soglia molto bassi non solo per i Pfas totali, ma ancora piu’ stringenti su una trentina di queste molecole ritenute piu’ pericolose per la salute umana. A oggi i Pfas si possono dosare in laboratori di analisi specializzati, mentre servirebbero sensori utilizzabili ‘sul campo’ per la mappatura e il controllo diffuso sull’ambiente.

In questa direzione va lo studio coordinato da Berto, dove un sensore elettronico, basato su un transistor organico a modulazione di elettrolita (in inglese EGOT electrolyte-gated organic transistor) viene utilizzato per il monitoraggio di Pfas nell’acqua. Il dispositivo, sviluppato in collaborazione con i gruppi di Pierangelo Metrangolo del Politecnico di Milano e di Lucia Pasquato dell’Universita’ di Trieste, nell’ambito del progetto PRIN-Nifty del MUR, riesce a distinguere tre diversi Pfas, rilevando le minute interazioni non covalenti fluoro-fluoro tra questi e un monostrato molecolare autoassemblante immobilizzato su una superficie del transistor e disegnato appositamente per il riconoscimento degli inquinanti perfluorurati in soluzione.

Oltre a raggiungere la misura dei parametri di legge imposti per questi Pfas (una notevole sfida tecnologica gia’ di per se’), il sensore EGOT consente anche di ottenere informazioni energetiche sul riconoscimento tra il sensore e i Pfas in soluzione. “Questo lavoro coordinato da Marcello Berto – commenta Fabio Biscarini, tra gli autori dello studio – non ha solo una valenza scientifica importante, ma e’ un primo passo significativo per la realizzazione di un sensore portatile e a basso costo che permetta di misurare direttamente e in pochi minuti i Pfas nelle acque. Mi piace sottolineare come l’approccio multidisciplinare da noi adottato, in cui chimica supramolecolare, chimica di sintesi, nanotecnologie ed elettronica organica si integrano sinergicamente, abbia permesso di affrontare e risolvere un problema di notevole complessita’, difficilmente alla portata di gruppi individuali”.