Equipo de investigadores crea sensor que detecta contaminantes en el agua

Así, un equipo de científicos liderado por el Dr. Lucas Hernández Saravia junto a al ingeniero en biotecnología Cristofer Gaete Collao y al estudiante Tomás Tapia Muñoz, de  la carrera de Ingeniería en Biotecnología de la Facultad de recursos naturales renovables de la UNAP, en colaboración con investigadores de las universidades de Concepción y Tarapacá,  crearon  un innovador sensor electroquímico capaz de detectar mínimas concentraciones de nitritos de origen agrícola e industrial que  pueden poner en riesgo la calidad del agua, haciendo necesario su monitoreo oportuno.

La innovación combina nanotecnología avanzada y el uso estratégico de elementos conocidos como tierras raras. En particular, los científicos trabajaron con nanoestructuras de indato de lantano modificadas mediante la incorporación controlada de neodimio, un elemento capaz de mejorar significativamente el desempeño del material.

Tras numerosos ensayos, descubrieron que la incorporación exacta de un 5% de neodimio genera cambios estructurales que aumentan la cantidad de sitios activos capaces de interactuar con las moléculas de nitrito. En términos simples, el material se vuelve mucho más eficiente para reconocer y cuantificar este contaminante incluso cuando está presente en cantidades extremadamente pequeñas.

El resultado es un sensor que actúa como un verdadero centinela microscópico, capaz de identificar señales tempranas de contaminación antes de que estas se conviertan en un problema mayor para las comunidades o el medio ambiente.

Para el Dr. Lucas Hernández-Saravia, investigador principal del proyecto, este desarrollo responde a una necesidad ambiental urgente. “Este sensor representa un avance importante, ya que permite detectar contaminantes de forma temprana y precisa para monitorear la calidad del agua, lo que nos abre las puertas a la fabricación de sensores para diversos contaminantes que impactan de manera inmediata o temprana al medioambiente y la salud humana”.

El académico añadió que “más que desarrollar un nuevo material, buscamos aportar una solución para la vigilancia ambiental y la protección de la salud pública”.

PRECISIÓN QUE MARCA DIFERENCIAS

Uno de los aspectos más destacados del dispositivo es su extraordinaria sensibilidad. El sensor alcanzó un límite de detección de apenas 22 nanomolar (aproximadamente 1,01 µg/L o 1,01ppb), una capacidad que le permite identificar trazas mínimas de contaminación que podrían pasar desapercibidas para otras tecnologías.

A ello se suma una alta selectividad, característica que evita interferencias de sustancias comúnmente presentes en el agua, como percloratos, cloruros y sulfatos. Gracias a ello, el sistema entrega resultados confiables y precisos, una condición fundamental para cualquier herramienta destinada al monitoreo ambiental.

La tecnología también fue validada exitosamente en muestras reales de agua potable y agua mineral, demostrando que puede funcionar fuera del laboratorio y convertirse en una alternativa eficiente, estable y de bajo costo para el control de la calidad hídrica.

IMPACTO Y PROYECCIÓN GLOBAL

Además de su valor científico, el sensor podría convertirse en una herramienta clave para prevenir riesgos ambientales y proteger tanto la salud de las personas como los ecosistemas acuáticos en zonas agrícolas, industriales o urbanas, permitiendo actuar antes de que los niveles de contaminación alcancen estándares preocupantes.

El trabajo constituye también una demostración del potencial científico que existe en las regiones del país donde estudiantes y académicos están desarrollando conocimiento de frontera en áreas tan estratégicas como la nanotecnología, la biotecnología y la sostenibilidad ambiental.

En ese contexto, el decano de la Facultad de Recursos Naturales Renovables, Dr. Aliro Villacorta Villacorta, precisó “La protección del agua exige soluciones innovadoras y basadas en evidencia científica. Este desarrollo demuestra que desde Tarapacá es posible generar tecnologías de nivel internacional capaces de contribuir al monitoreo ambiental, la salud pública y la gestión sostenible de los recursos hídricos.

Para Cristofer Gaete Collao, integrante del equipo de investigación, participar en el proyecto permitió comprobar el impacto real de la ciencia. “Fue una experiencia transformadora que nos permitió aplicar conocimientos en una investigación con beneficios para las personas y el medioambiente”.

Una visión compartida por Tomás Tapia Muñoz quien destacó el valor formativo de la investigación. “Este trabajo demuestra que la investigación y la formación de estudiantes pueden avanzar juntas, entregándonos herramientas para enfrentar los desafíos científicos y ambientales del futuro”.

La investigación fue desarrollada en el campus Huayquique, donde se encuentra la Facultad de recursos naturales renovables, y en el marco del proyecto Anillos Regulares de Tecnología ACT250065, financiado por la Agencia Nacional de Investigación y Desarrollo (ANID), fortaleciendo la generación de conocimiento avanzado y la formación de nuevas generaciones de científicos en el norte de Chile.

Quienes deseen profundizar en los detalles científicos de este avance pueden acceder al artículo completo publicado en la revista especializada Electrochimica Acta a través del siguiente enlace: https://doi.org/10.1016/j.electacta.2025.149189
En un contexto donde la seguridad hídrica es una preocupación global, este desarrollo demuestra que la ciencia regional puede proteger la salud de las personas, cuidar el medio ambiente y construir un futuro más sostenible para las próximas generaciones.