La contaminación por metales pesados, en particular mercurio, arsénico, cadmio y plomo, constituye una grave amenaza para la salud pública en todo el mundo. Estos elementos tóxicos, que son liberados al medio ambiente principalmente por actividades industriales, mineras y agrícolas, se acumulan en el suelo, el agua, y los organismos vivos y pueden ingresar al cuerpo humano a través de diversas vías, como la respiración, la ingesta de alimentos y agua contaminada, y el contacto con la piel [1]. Una vez que estos metales son absorbidos por el cuerpo, se distribuyen a través de la sangre y se acumulan en órganos vitales como los riñones, el hígado, y el cerebro. La exposición crónica a estos metales puede aumentar significativamente el riesgo de desarrollar varios tipos de cáncer, como de pulmón, próstata y vejiga, e incluso puede llevar a la muerte. Por esta razón, es fundamental detectar la presencia de metales pesados en las fuentes de agua destinadas al consumo humano es de vital importancia.
Dentro de los métodos más utilizados actualmente para la detección de metales en fuentes hídricas figuran la espectrometría de absorción atómica, espectrometría de masas, la espectroscopia de emisión óptica y técnicas electroquímicas [2][3]; estos métodos, que cuentan con alta precisión y exactitud, son técnicas limitadas a laboratorios especializados y no aplicables en análisis in situ. La complejidad técnica de los métodos enunciados, el tiempo de análisis y preparación de las muestras y la necesidad de equipos que no son portables, restringen su uso a centros especializados excluyendo su aplicación en campo.
Como una contribución para contribuir a aliviar esta dificultad, en este proyecto de investigación se desarrollará una plataforma óptica soportada en fibras ópticas funcionalizadas para detectar contaminantes químicos en agua destinada al consumo humano; específicamente, la plataforma permitirá la detección de mercurio, cadmio, arsénico y plomo en concentraciones del orden de partes por billón). La utilización de fibra ópticas como elementos sensores, interrogadas por medio de electrónica de consumo, integradas en un sistema fabricado por impresión 3D, potencializa la portabilidad del equipo y su bajo costo, lo cual se traduce una democratización de la detección de las citadas especies químicas altamente nocivas.
Además de este proyecto enmarcarse notablemente en el conjunto de las áreas estratégicas de gestión de conocimiento en la Universidad Nacional de Colombia 2022-2024 a saber: Investigación Fundamental, Ciencias de la Vida y la Salud, Océanos y Recursos Hidrobiológicos, Biotecnología, Ambiente, Ciencias Agrarias y Bioeconomía, se articulan en este ejercicio académico-administrativo diversos actores del SIUN; estudiantes de pregrado, dos semilleros de investigación, estudiantes de postgrado, y docentes investigadores docentes de nuestra Universidad.
El trabajo articulado de los actores aquí citados derivará en, al menos: un articulo de investigación, un avance en una tesis de maestría, un trabajo dirigido de grado, una presentación en evento científico nacional o internacional, y un informe técnico final. Estos productos constituirán un reflejo de las actividades realizadas para el alcance del objetivo general del proyecto orientado al desarrollo de una plataforma portable y de bajo costo para el sensado óptico para detectar contaminantes químicos en agua destinada al consumo humano. |