Nanotecnologia

Garimpeiro com nanotecnologia encontra ouro mais facilmente

Garimpeiro com nanotecnologia encontra ouro mais facilmente
Protótipo do sensor, cujos resultados podem ser lidos diretamente por meio de seus eletrodos. [Imagem: Rebecca Lai/University of Nebraska-Lincoln]

Como encontrar ouro

Yao Wu e Rebecca Lai, da Universidade de Nebraska, nos EUA, estavam trabalhando no desenvolvimento de sensores para detectar contaminantes na água.

E não há lugar melhor para procurar traços de metais, pesados ou não, do que nas proximidades de uma mineração, sobretudo nos rios e cursos d'água em volta.

Foi aí que a dupla percebeu que seus sensores não seriam úteis apenas para detectar quantidades-traço dos metais - eles detectam qualquer quantidade de metal presente na água, incluindo quantidades economicamente relevantes ou indicativas da presença de grandes concentrações desses metais nas proximidades.

Assim, em vez de se concentrar no cádmio, chumbo, arsênico e outros metaloides, normalmente vistos apenas pelo seu aspecto negativo quando entram na água para consumo humano ou animal, os pesquisadores começaram a procurar por sinais de ouro, platina, prata e mercúrio.

Os resultados mostraram que procurar ouro com os sensores é muito melhor do que com uma pá e uma bateia.

O sensor de DNA detecta Au(III), um íon de ouro que se origina da dissolução do ouro metálico - os sensores de mercúrio e prata também detectam íons dissolvidos de cada metal.

"O Au(III) detectado tem que vir do ouro metálico. Assim, se o íon de ouro é encontrado em um curso d'água, um depósito de ouro está em algum lugar nas proximidades," explicou Lai.

Garimpeiro com nanotecnologia encontra ouro mais facilmente
O ouro reage com as moléculas de DNA existentes no sensor, aparecendo claramente na corrente elétrica que flui pelo dispositivo. [Imagem: Rebecca Lai/University of Nebraska-Lincoln]

Sensor de ouro

Os sensores são fabricados em fitas de papel, sendo baratos, portáteis e reutilizáveis. Assim, em vez de coletar amostras e enviá-las ao laboratório para análise, o geólogo, minerador ou garimpeiro do futuro poderão sair com uma coleção de fitas e medir vários pontos de interesse ao longo dos cursos d'água.

E aqueles mais preocupados com contaminação continuarão podendo igualmente monitorar sua água quando os metais forem indesejados.

Wu e Lai testaram várias estratégias para encontrar especificamente ouro, incluindo sensores baseado em fluorescência, nanomateriais e até mesmo um biossensor de células de E. coli transgênica.

Mas os melhores resultados vieram com um sensor que usa moléculas de DNA, uma vez que diferentes íons metálicos têm diferentes interações com bases do DNA. O ouro, por exemplo, interage com a adenina, a prata com a citosina, o mercúrio com a timina etc.

"A exploração geoquímica do ouro está se tornando cada vez mais importante para a indústria mineral. Existe a necessidade do desenvolvimento de métodos analíticos sensíveis, seletivos e baratos capazes de identificar e quantificar ouro em amostras biológicas e ambientais complexas," concluiu Lai, que já está em contato com empresas para tentar colocar os sensores no mercado.

Bibliografia:

Electrochemical Gold(III) Sensor with High Sensitivity and Tunable Dynamic Range
Yao Wu, Rebecca Y. Lai
Analytical Chemistry
Vol.: 88 (4), pp 2227-2233
DOI: 10.1021/acs.analchem.5b03868




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