Pesquisadores apresentaram um sensor fluorescente formado por pontos de carbono ion-imprinted capaz de detectar cádmio em água a partir de 3,62 nanomolar, segundo artigo publicado em 4 de novembro de 2025 na revista Nanoscale Advances.
O metal pesado, que se acumula no organismo e afeta rins e ossos mesmo em baixas concentrações, costuma ser medido em laboratório por espectrometria de absorção atômica ou plasma acoplado indutivamente – técnicas caras e que exigem pessoal especializado. O novo material oferece uma alternativa portátil para triagem rápida de amostras, apontando quais devem seguir para confirmação em laboratório.
Como funciona o sensor
Os pontos de carbono emitem luz quando excitados por ultravioleta. Durante a síntese, os autores misturaram um polieletrólito carregado com sal de cádmio e submeteram a solução a um processo hidrotérmico em água. Após a formação das nanopartículas, um tratamento alcalino removeu o cádmio, deixando “cavidades” que combinam em tamanho e química apenas com esse íon.
Quando uma amostra aquosa contém cádmio, o metal volta a se ligar a esses sítios e reduz a intensidade da fluorescência – variação que o fluorímetro portátil registra.
Desempenho e seletividade
Microscopia eletrônica indicou partículas quase esféricas de cerca de 6 nm, com regiões grafíticas curtas confirmadas por difração de raios X e espectroscopia Raman. O rendimento quântico foi estimado em 21 %, e o tempo de vida do estado excitado diminuiu após a ligação do cádmio, sinal de extinção de fluorescência no sítio impresso.
A resposta foi linear entre 0 e 160 nanomolar, com limite de detecção de 3,62 nanomolar. Testes com íons comuns na água – cálcio, magnésio, sódio, zinco, cobre, chumbo e mercúrio – não afetaram significativamente o sinal, confirmando a alta seletividade pelos sítios coordenados ao cádmio.
Imagem: Nanowerk https
Validação em amostras reais
Em água de torneira e de lago enriquecidas artificialmente, o sensor recuperou de 84 % a 113 % do cádmio adicionado, com precisão próxima de 1 %. A fluorescência manteve estabilidade após um e seis meses de armazenamento.
Segundo os autores, trocar o íon modelo na etapa de síntese permite preparar versões direcionadas a outros metais, como cobre ou mercúrio, possibilitando uma família de sondas metálicas personalizadas para vigilância ambiental.
Com informações de Nanowerk
