Sensores biodegradables detectan pesticidas en plantas en menos de cuatro minutos

Un equipo de investigadores de la Universidad de São Paulo (USP), en Brasil, ha desarrollado sensores biodegradables capaces de monitorizar en tiempo real el estado sanitario de las plantas y detectar residuos de pesticidas en pocos minutos. La tecnología está fabricada con materiales de origen vegetal y representa una alternativa sostenible a los sensores convencionales elaborados con polímeros derivados del petróleo.

Los dispositivos están elaborados mediante impresión de tinta de carbono sobre bioplásticos transparentes de acetato de celulosa. Gracias a su flexibilidad, pueden colocarse directamente sobre hojas, tallos, cortezas y otras superficies vegetales irregulares sin dañar la planta. Además de detectar pesticidas, permiten controlar parámetros como temperatura, humedad, deshidratación, biomarcadores, enfermedades y niveles de nutrientes.

Cada sensor incorpora dos unidades de detección que utilizan diferentes técnicas electroquímicas para identificar simultáneamente tres tipos de pesticidas: diquat, carbendazim y difenilamina. El proceso completo de análisis requiere únicamente tres minutos y veintiocho segundos, lo que facilita una evaluación rápida y descentralizada directamente en el campo.

La medición se realiza colocando el sensor sobre una pequeña gota de agua situada en la superficie de la planta. Esta solución acuosa permite la conductividad necesaria para efectuar el análisis electroquímico. Los resultados pueden visualizarse en tiempo real mediante un teléfono móvil gracias a la integración del sistema con un potenciostato inalámbrico portátil conectado por Bluetooth.

Los investigadores destacan que cada sensor tiene un coste aproximado de 0,077 dólares, es de un solo uso y puede reciclarse parcialmente para recuperar la tinta de carbono empleada en su fabricación. Esta característica contribuye a reducir el impacto ambiental y mejora la sostenibilidad de la tecnología.

Durante las pruebas experimentales, los sensores fueron utilizados sobre manzanas y pimientos tratados previamente con soluciones de pesticidas. Los resultados demostraron que el sistema es capaz de detectar residuos directamente sobre los alimentos sin necesidad de destruir las muestras.

Además de las aplicaciones agrícolas, los investigadores consideran que la tecnología podría utilizarse para detectar pesticidas en agua potable, saliva humana, orina y sudor, ampliando así sus posibilidades en ámbitos relacionados con la salud y la seguridad alimentaria.

Las solicitudes de patente tanto de estos sensores como de desarrollos anteriores realizados por el equipo ya han sido registradas ante el Instituto Nacional de Propiedad Intelectual de Brasil.

Fuente

Raymundo-Pereira, P. A., Gomes, N. O., Machado, S. A. E., Teixeira, S., Soares, N. F. F., & Oliveira, T. (2026). Biodegradable wearable sensors for rapid non-destructive analysis of pesticides on plants and foods. Biosensors and Bioelectronics: X. Divulgado por Agência FAPESP.