Científicos UNI desarrollan dispositivo para detección de nutrientes en suelo agrícola

Científicos de la Universidad Nacional de Ingeniería (UNI) vienen desarrollando el proyecto de investigación “Towards smart phone-assisted sensors for monitoring nutrients in sustainable farming" con el objetivo de construir dispositivos analíticos amigables, con aplicaciones de la plataforma smartphone, para la detección de diversos nutrientes en suelos agrícolas y, de este modo, promover la explotación productiva sostenible de la tierra cultivable en nuestro país.

El proyecto de investigación es liderado por el doctor Gino Picasso Escobar, docente investigador de la Facultad de Ciencias de la UNI y líder del grupo de investigación de Tecnología de Materiales para Remediación Ambiental (TECMARA), en colaboración con el Centro de Investigación de Química Birchall Centre de la Escuela de Ciencias Químicas y Físicas de Keele University (Reino Unido), bajo la supervisión del doctor Aleksandar Radu de Reino Unido, desde julio del año 2019.

El doctor Gino Picasso señaló que, la primera etapa de la investigación consistió en lograr la cuantificación de iones de sodio empleando el dispositivo RASPBERRY PI, el cual evidenció un gran potencial, de fácil accesibilidad y de bajo costo para la detección de nutrientes en muestras de suelo o agua.

“El siguiente paso será la preparación de membranas para la cuantificación de otros iones como potasio, nitratos y fosfatos para su análisis en muestras de suelos agrícolas, aplicando plataformas smartphone como el bluetooth y wifi, que permitiría el monitoreo de iones en tiempo real de una manera sencilla por cualquier operador agrícola”, aseguró el docente investigador de la UNI.

Resultados obtenidos

De acuerdo a las pruebas experimentales realizadas por el bachiller Sergio Espinoza, se obtuvieron membranas de optodos para el reconocimiento de nutrientes (iones sodio) en suelos agrícolas mediante la detección colorimétrica usando el dispositivo RASPBERRY PI.

La interacción de cada membrana con las soluciones de sodio generó un cambio de color de azul a rojo de acuerdo con la concentración de iones sodio, en una escala del 1 al 10, con concentraciones de sodio de 0 a 0.1M.

Las señales de color obtenidas fueron analizadas mediante espectrofotometría UV-visible donde se comprobó la relación del color con la concentración de sodio de las soluciones .

Debido a la necesidad de proponer un método analítico de bajo costo y de fácil accesibilidad para la detección de nutrientes en las muestras de suelo o agua se usó el dispositivo RASPBERRY PI, en el cual se ha desarrollado un código de programación en lenguaje PYTHON para la conversión de la señal de color RGB a una señal analítica.

En el programa, la escala RGB se representa en un cubo (el negro es el vector 0,0,0 y el blanco es el vector 255,255,255). La señal analítica de la muestra se representa por un vector proyectado b’. Con fines de comparación, la calibración también se ha realizado con el instrumento UV-visible.

Los datos obtenidos empleando el dispositivo RASPBERRY PI coincide con muy baja dispersión con los datos obtenidos UV visible, con dispersiones menores al 3%.

Como conclusión, los resultados obtenidos para cuantificación de iones de sodio evidencian el gran potencial del optodo preparado usando el dispositivo RASPBERRY PI.

Fuente: andina.pe