Los investigadores desarrollan un nuevo material que elimina una peligrosa "sustancia química para siempre" del agua potable
Una potente tecnología puede detectar y filtrar sustancias químicas relacionadas con el cáncer y otros riesgos para la salud, lo que podría revolucionar la purificación del agua
Investigadores de la NYU Abu Dhabi (NYUAD) han desarrollado un innovador marco orgánico covalente (COF) catiónico que detecta y elimina eficazmente el ácido perfluorooctanoico (PFOA), un contaminante nocivo y persistente, del agua potable. Este avance aborda el reto mundial de eliminar las sustancias alquiladas perfluoradas (PFAS), o "sustancias químicas para siempre", que suscitan preocupación medioambiental y sanitaria por su acumulación en el agua y su relación con graves riesgos para la salud, como el cáncer y problemas de desarrollo.
Asmaa Jrad, Investigadora Postdoctoral Asociada - Ali Trabolsi, Profesor de Química - Gobinda Das, Investigador Asociado
NYU Abu Dhabi
El material COF sintetizado desarrollado en el Grupo de Investigación Trabolsi de la NYUAD es capaz de detectar y eliminar PFAS del agua de forma rápida y eficaz en concentraciones relevantes para el medio ambiente, lo que ofrece una solución prometedora más allá de los métodos de tratamiento tradicionales que tienen dificultades para eliminar PFAS. Este material podría incorporarse a los filtros de agua domésticos, potenciando el rendimiento de los materiales convencionales, lo que permite aplicaciones prácticas y escalables en todo el mundo.
Los resultados se publican en Nature Communications en un estudio titulado Cationic Covalent Organic Framework for the Fluorescent Sensing and Cooperative Adsorption of Perfluorooctanoic Acid. Mediante un sencillo método sonoquímico, los investigadores desarrollaron un COF que optimizaba las interacciones hidrofóbicas y electrostáticas y tenía abundantes sitios de adsorción para maximizar las interacciones con las moléculas de PFAS. Esto permitió a los COF detectar y eliminar el PFOA en cuestión de segundos, incluso en concentraciones relevantes para el medio ambiente. A continuación, los investigadores estudiaron los mecanismos subyacentes tanto a la detección como a la rápida eliminación mediante simulaciones por ordenador, lo que permitió conocer mejor sus interacciones a nivel atómico y sirvió de valiosa guía para futuras investigaciones en este campo.
"Este avance, que ofrece una solución más rápida y eficiente que las tecnologías existentes, tiene el potencial de transformar la purificación del agua y mejorar en gran medida la calidad del agua en todo el mundo", dijo Ali Trabolsi, profesor de química de la NYUAD y Co-PI del Centro de Investigación del Agua de la NYUAD, que dirigió este trabajo con su equipo, incluyendo a la investigadora postdoctoral asociada Asmaa Jrad y al investigador asociado Gobinda Das. "Con la prevalencia de 'sustancias químicas para siempre' en nuestro medio ambiente y en el torrente sanguíneo, que suponen un peligro significativo para la salud humana, esta nueva tecnología es oportuna y esencial."
En reconocimiento al impacto de esta investigación, Jrad fue nombrado Innovador del MIT Menor de 35 en 2023, destacando la importancia de la innovación. El equipo espera que este proyecto aumente la concienciación sobre los riesgos de los PFAS en los EAU y en todo el mundo, abogando por un mayor control de los PFAS y normas de seguridad.
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Publicación original
Asmaa Jrad, Gobinda Das, Nour Alkhatib, Thirumurugan Prakasam, Farah Benyettou, Sabu Varghese, Felipe Gándara, Mark Olson, Serdal Kirmizialtin, Ali Trabolsi; "Cationic covalent organic framework for the fluorescent sensing and cooperative adsorption of perfluorooctanoic acid"; Nature Communications, Volume 15, 2024-12-2
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