美國科學家發明新型偵測器 嗅出水中更小含量永久性化學物質

譯者/Elisa

全氟羧酸(polyfluoroalkyl substances, PFAS)是一種存在於很多產品的化學物質,像是防水衣物、防污材料、防油餐盒、化妝品和炊具等,都有PFAS化合物製成的塗層。然而PFAS物質無法自然分解,也被稱為「永久性化學物質」,會導致許多健康問題,例如免疫和內分泌系統失調,癌症與生殖問題。目前要檢驗飲用水是否含有PFAS物質的唯一辦法,也只有將樣本送到有質譜分析(mass spectrometry)技術的實驗室測試,但往往需要花上幾百美元,以即好幾週時間才能完成。

美國科學家發明新型飲用水偵測器。圖/截取自 Interesting Engineering

新偵測器測量電阻變化計算有害物質含量

現在麻省理工學院以側向流體技術(lateral flow)為基礎,開發一種新型偵測器,就像在為孕婦篩檢,或是新冠病毒快篩的方式相同,提供更快、更便宜的PFAS物質檢測法。新型偵測器嵌入聚苯胺(polyaniline)聚合物試紙,碰到含有碳氟化合物,包括 PFAS物質的水滴時,就會降低試紙材料內的電阻,利用電極精準監測電阻變化,可以量化測出PFAS物質含量,並將資訊傳到智慧手機等外部設備。不過這項方法只適用於酸性PFAS物質,其中包含最危險的全氟丁酸(perfluorobutanoic acid, PFBA)和全氟辛酸(Perfluorooctanoic acid, PFOA)。

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研究團隊計畫開發更大飲用水偵測器

美國環保署(EPA)飲用水內含PFOA限定值在兆分之0.004,全氟辛烷磺酸(perfluorooctyl sulfonate, PFOS)限定值則為兆分之0.02。麻省理工學院的新檢測系統可以偵測到低於兆分之200的PFBA和兆分之400的PFOA,不過為了達到最新EPA標準,研究人員正在開發更大規模的設備,能利用聚苯胺膜過濾約一公升的水,有望將偵測器敏感度提升一百倍。

資料來源:Interesting Engineering

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