Wyobraźcie sobie taki scenariusz: wchodzicie do sklepu, wybieracie piękne jabłka albo pomarańcze, wyciągacie z kieszeni nieduży czujnik, przykładacie go do owoców i już wiecie, czy producent nielegalnie nie spryskał ich substancją szkodliwą dla waszego zdrowia. Albo w klubie spokojnie zostawiacie drinka na stoliku, kiedy idziecie tańczyć, bo po powrocie możecie sprawdzić podręcznym czujnikiem, czy nikt wam nie dorzucił czegoś do szklanki. Nad tego typu urządzeniami pracują naukowcy na Wydziale Chemii Uniwersytetu Łódzkiego. W tym odcinku rozmawiam z prof. Łukaszem Półtorakiem, który zdobył grant z Narodowego Centrum Nauki na pracę nad czujnikami elektrochemicznymi.

***
Zostań Patronem: https://patronite.pl/radionaukowe
Wesprzyj jednorazowo: https://suppi.pl/radionaukowe

Poznaj nasze wydawnictwo: https://radionaukowe.pl/wydawnictwo
Kup książki: https://wydawnictwoRN.pl
Skorzystaj z kodu na audiobooki: sluchamRN

***

– Ja o elektrochemii lubię myśleć jako o takim tłumaczu – wyjaśnia na początek. Elementy elektrochemiczne przekładają dane elektryczne na chemiczne i odwrotnie. Na tego typu reakcjach opiera się wiele przedmiotów, z których korzystamy na co dzień: katalizatory, baterie np. w naszych smartfonach czy czujniki do oznaczania poziomu glukozy we krwi. W ramach grantu prof. Półtorak pracuje nad urządzeniem do wykrywania nielegalnych substancji psychoaktywnych.

Aktualnie do tego celu wykorzystywane są dwie technologie. Pierwsza to czujniki kolorymetryczne, które zmieniają kolor pod wpływem badanej substancji. Są tanie, ale też obarczone sporym marginesem błędu. Kolor potrafi się zmienić, poza tym część osób ma kłopot z precyzyjnym rozróżnianiem odcieni. Drugi wariant to wysłanie próbki do laboratorium toksykologicznego. Są one wyposażone w świetną aparaturę (chromatografy, spektroskopy masowe), ale korzystanie z nich jest bardzo kosztowne. Aparatura jest droga i musi obsługiwać ją świetnie wyszkolony specjalista.

Prototyp prof. Półtoraka jest bardzo prosty i może z niego korzystać laik. Składa się z czujnika podobnego do tych stosowanych w glukometrach, aplikacji na smartfona oraz potencjostatu. Działa na zasadzie układu faz niemieszalnych ciecz-ciecz. – Różne molekuły czują się dobrze w różnych ośrodkach – wyjaśnia chemik. Przez badaną próbkę przepuszcza się impuls elektryczny, który zmusza poszczególne związki chemiczne do przejścia do fazy, która nie jest dla nich naturalna. Im większy stawiają opór, tym więcej energii trzeba w to włożyć. Potencjostat przykłada różnicę potencjału (czyli puszcza impuls) oraz sczytuje wynik, a aplikacja podaje interpretację. Metoda jest bardzo czuła i bezbłędna. Badanej nią próbki nie trzeba byłoby wozić do laboratorium, a więc np. policjant mógłby od razu podczas interwencji sprawdzić, czy ma do czynienia z nielegalną substancją i konieczne są dalsze kroki.

W odcinku usłyszycie też, dlaczego wdrożenie jakiegoś rozwiązania jest trudniejsze niż jego wymyślenie, dlaczego naukowcy powinni być mobilni i jak zazębiają się nauki ścisłe. 

Odcinek powstał w czasie XIII podróży Radia Naukowego do Łodzi.