{"id":606,"date":"2024-06-24T12:28:30","date_gmt":"2024-06-24T10:28:30","guid":{"rendered":"https:\/\/micronanotech.polito.it\/?page_id=606"},"modified":"2024-07-24T09:30:02","modified_gmt":"2024-07-24T07:30:02","slug":"dispositivi-bioelettrochimici-per-il-sensing-ambientale","status":"publish","type":"page","link":"https:\/\/micronanotech.polito.it\/it\/ricerca\/sensori-ed-elettronica\/dispositivi-bioelettrochimici-per-il-sensing-ambientale\/","title":{"rendered":"Dispositivi (bio)elettrochimici per il sensing ambientale"},"content":{"rendered":"<p>Il monitoraggio ambientale \u00e8 essenziale per proteggere la salute pubblica e l'ecosistema. In quest'ambito, i ricercatori del gruppo MP4MNP si distinguono per lo studio e la realizzazione di <b>sensori custom dedicati alla rilevazione <\/b><b><i>in-situ<\/i><\/b><b> di inquinanti<\/b> e lo sviluppo di <b>biosensori a base MFC che fungono da sistemi di allarme precoce per la valutazione della tossicit\u00e0 dell'acqua.<\/b><\/p>\n<p>I sensori per la rilevazione di inquinanti sfruttano i principi elettrochimici della voltammetria, che misura la corrente in funzione del potenziale applicato, per determinare gli ioni di metalli pesanti, come l'Arsenico, in acque marine, di falda e potabili.\u00a0Questa <b>tecnica \u00e8 estremamente sensibile, rilevando concentrazioni di inquinanti fino a livelli di ppb (\u00b5g\/L), e selettiva, distinguendo tra diversi stati di ossidazione delle specie elettro-attive.\u00a0<\/b>Per il monitoraggio di altri metalli pesanti, come Cromo (VI), in concentrazioni elevate di grammi per litro (g\/L), la sensoristica pu\u00f2 essere anche configurata secondo <b>metodologie colorimetriche di spettrofotometria UV-Vis ed implementata<\/b> <b>con<\/b> <b>diversi<\/b> <b>sistemi per l\u2019individuazione di parametri chimico-fisici di base<\/b> (temperatura, pH, conducibilit\u00e0, potenziale ORP etc..). Infine, grazie allo sviluppo di piattaforme sensoristiche avanzate, come gli Autonomous Underwater Vehicles (AUV), che integrano sinergicamente i sensori descritti, \u00e8 possibile effettuare una rilevazione completa della qualit\u00e0 dell'acqua.<\/p>\n<p><b>Le MFC utilizzano microrganismi elettrogeni in grado di trasdurre direttamente energia chimica, contenuta all\u2019interno di specie organiche (<\/b><b><i>fuel<\/i><\/b><b>) in energia elettrica<\/b>. Tali batteri, in grado di proliferare sull\u2019elettrodo anodico, infatti, svolgono la funzione di catalizzatori della reazione di ossidazione del <i>fuel<\/i>, rilasciando all\u2019elettrodo stesso gli elettroni prodotti, integrando tra loro il rilevamento e la trasduzione del segnale, senza l\u2019ausilio di trasduttori esterni o fonti di alimentazione. Gli elettroni fluiscono nel comparto catodico dove l\u2019ossigeno \u00e8 l\u2019accettore di elettroni (TEA) per la reazione di riduzione catodica. Le <b>MFCs, pertanto, garantiscono la produzione di bioelettricit\u00e0 che pu\u00f2 essere correlata al monitoraggio di parametri ambientali\u00a0<\/b>potendo correlare la variazione del potenziale in uscita con la presenza di agenti tossici in grado di alterare il metabolismo microbico.<\/p>\n<p>La ricerca e l\u2019innovazione di questi sistemi consente una visione globale dello stato di salute delle acque, fornendo dati cruciali per interventi tempestivi e mirati.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Il monitoraggio ambientale \u00e8 essenziale per proteggere la salute pubblica e l'ecosistema. 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