Un equipo de investigación, liderado por científicos de la Universidad Nacional de Ingeniería (UNI), ha desarrollado un novedoso sensor colorímetro de alta precisión para la cuantificación selectiva de iones plomo (Pb 2+ ) en diversas matrices ambientales.
Este dispositivo óptico, basado en polímeros de impresión iónica (IIP, por sus siglas en inglés),
permite realizar mediciones en tiempo real mediante aplicaciones disponibles en la plataforma de un celular smartphone.
Este avance tecnológico es resultado del proyecto de investigación financiado por ProCiencia, titulado “Estudio de la implementación de un sensor colorimétrico basado en polímerosimpresos iónicamente (IIP’s) para su aplicación en la cuantificación de Pb² en diversas matrices” (Contrato N° PE501079282-2022).
El equipo de investigación está liderado por el Dr. Gino Picasso, docente investigador de la Facultad de Ciencias de la UNI, quien señaló que el proyecto propone herramientas confiables y sencillas que permiten cuantificar y mitigar los efectos nocivos de la presencia de iones plomo (Pb 2+ ) en el ambiente, sin recurrir al uso de instrumentos analíticos costosos y poco accesibles, como laespectroscopía de absorción atómica en flama (FAAS).
Esta característica constituye una de lasprincipales fortalezas del proyecto, ya que el dispositivo es de bajo coste y fácil uso, incluso para personal no especializado.
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Ingenieros de la UNI fabrican prototipo de robot industrial a bajo costo“La cuantificación precisa y rápida de metales tóxicos como el plomo, juega un papel fundamental en la prevención oportuna de diversas enfermedades asociadas a este metal. La exposición prolongada a plomo comúnmente tiene efectos hematológicos, como anemia, o provoca trastornos neurológicos; por tanto, su cuantificación en diversas matrices pormétodos económicos, accesibles y amigables con el ambiente es el principal objetivo de esta propuesta”, aseguró el docente investigador de la UNI.
Tecnología accesible y de bajo costo
El sensor colorimétrico desarrollado utiliza polímeros de impresión iónica (IIPs), basados enácido 2-acrilamido-2-metilpropano sulfónico, como monómero funcional, que incorporanditizona (difeniltiocarbazona) como agente quelante.
Esta sustancia forma complejos coloreados con iones metálicos, como el plomo, generando un cambio visible en la coloracióndel material sensor. Dicho cambio es capturado por la cámara de un teléfono smartphone y procesado mediante aplicaciones que analizan los canales de color (RGB, YMK, HSV), lo quepermite una lectura precisa de la concentración de iones Pb²?.
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Pachaco, el robot peruano que buscará destacar en la Olimpiada Mundial de RobóticaEl sensor óptico presenta un límite de cuantificación de 0.4 mg/L y una eficiencia derecuperación cercana al 100 %, debido a su particularidad de cambiar de coloración enpresencia de iones Pb 2+ , lo que lo convierte en una herramienta confiable para el monitoreoambiental.
Además, su diseño portátil y económico lo hace ideal para su uso en zonas rurales oáreas afectadas por actividades mineras, donde el acceso a equipos analíticos sofisticados,como la espectroscopía de absorción atómica (FAAS) es limitado.
Componentes innovadores
En general, el sensor colorimétrico incorpora varios elementos innovadores como el uso de DITIZONA, un reactivo quelante que permite la formación decomplejos estables con iones Pb², generando un cambio de color visible en el material sensor.
Esta propiedad óptica es fundamental para la cuantificación colorimétrica.
Polímeros de impresión iónica (IIP): Basados en ácido 2-acrilamido-2-metilpropano sulfónico, los IIPs ofrecen alta selectividad, estabilidad química y mecánica, bajo costo de producción ycapacidad de reutilización.
Su estructura tridimensional permite el reconocimiento específico de los iones plomo Pb 2+ .
Integración con smartphones
El sensor utiliza la cámara de un celular inteligente paracapturar imágenes del material tras la adsorción de Pb².
Estas imágenes son procesadas mediante aplicaciones que analizan los canales de color (RGB, YMK, HSV), lo que permite unacuantificación precisa y en tiempo real.
Aplicación en matrices reales: El dispositivo ha sido probado en muestras de agua de río, demostrando una alta eficiencia de recuperación (casi 100 %) y un límite de cuantificación de0.4 mg/L.
Potencial de alto impacto
El sensor puede ser utilizado por autoridades ambientales, centros de salud, organizaciones comunitarias y ciudadanos en general. Su facilidad de uso lo hace especialmente útil en zonasrurales afectadas por la contaminación minera, donde la presencia de relaves y metalespesados representa un riesgo constante. Este desarrollo se alinea con los Objetivos deDesarrollo Sostenible (ODS), promoviendo la salud pública, el acceso a tecnologías limpias y la protección del medio ambiente.
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Publicado: 29/11/2025