A pesar de una creciente conciencia ecológica, las cifras de desperdicio de alimentos siguen siendo mareantes: se calcula que en la UE se desperdician 173 kilos de alimentos al año por habitante. O lo que es lo mismo: 88 millones de toneladas. De forma similar, se estima que en EE. UU. el 12 % de frutas y verduras se echan a perder en tiendas y supermercados. Encontrar nuevas formas de que frutas y verduras no terminen echadas a perder es una responsabilidad ética y ecológica. Uno de los síntomas de la maduración de vegetales es la emisión de una fitohormona llamada etileno y podría ser clave en la monitorización de alimentos. Un innovador proyecto tecnológico desarrollado por el MIT es capaz de detectar esta tipo de emanaciones en concentraciones extremadamente reducidas, de 15 partes por cada mil millones. Para ello se sirve de una rejilla de nanotubos con un catalizador de paladio.
En su experimento, los investigadores depositaron la nueva generación de sensores sobre una lámina de cristal. Luego, en los cinco días siguientes, fueron midiendo las emanaciones de etileno de dos tipos de flores, claveles y lisianthus. Tras detectar un pico de etileno en el primer día del experimento, comprobaron que las plantas florecían en el transcurso de uno o dos días. Las lisianthus mostraron unas emanaciones más graduales de etileno, que se prolongaron durante cuatro días, y su florecimiento fue, como cabía esperar, más lento.
Del cobre al paladio
Según los investigadores, hasta ahora no había existido ningún sensor de etileno fiable. De hecho, el mismo equipo ya había creado un sensor similar en 2012 basándose en una rejilla de miles de nanotubos de carbono y la utilización de átomos de cobre. En este prototipo, los átomos de etileno se enlazaban con los de cobre y ralentizaban su movimiento, lo que era indicativo de la cantidad de etileno presente. Sin embargo, el modelo era menos preciso y el cobre tendía a oxidarse y perder su eficacia.
Ahora, en la nueva generación de nanotubos, los investigadores han recurrido al paladio como catalizador. Este metal añade oxígeno al etileno en un proceso conocido como oxidación de Wacker. La oxidación, a su vez, transfiere electrones al paladio que luego pasan a los nanotubos de carbono. Esto aumenta la conductividad y, una vez medido el cambio en la corriente eléctrica, se puede establecer la presencia de etileno. Una de las ventajas del nuevo sensor es que detecta el etileno a los pocos segundos. Una vez que el etileno desaparece, la rejilla recupera su conductividad habitual.
El nuevo sensor se encuentra en proceso de patente y sus desarrolladores confían en que tenga interesantes aplicaciones en la industria alimentaria, especialmente en verduras, frutas y flores, ya que la reducción en la presencia de etileno puede ralentizar el proceso de maduración. Además, dado que el etileno es el compuesto orgánico que más se produce en el mundo, el sensor también podría servir para monitorizar su producción en plantas industriales.