Para controlar a floração e o amadurecimento dos frutos, as plantas liberam o hormônio gasoso etileno. Condições ambientais, incluindo a seca, salinidade e patógenos, também pode causar flutuação dos níveis do hormônio. Portanto, monitorar a liberação de etileno em tempo real pode fornecer ao agricultor informações importantes sobre o desenvolvimento e a saúde de uma planta. Agora, pesquisadores relatando em ACS Central Science desenvolveram um fácil de usar, sensor robusto que pode fazer exatamente isso.

Devido ao papel fundamental que o etileno desempenha na saúde das plantas, a agroindústria tem interesse em monitorar o hormônio. A detecção precoce de mudanças na liberação deste gás pode permitir que os agricultores tomem ações preventivas que restaurem a saúde das plantas, reduzindo as perdas de safra. Contudo, os sensores existentes têm limitações que os tornam impraticáveis ​​para uso em campo. Timothy Swager, Darryl Fong e colegas do Instituto de Tecnologia de Massachusetts queriam fazer um sensor que pudesse detectar com sensibilidade as mudanças nos níveis de etileno.

O novo sensor contém uma rede de nanotubos de carbono de parede única (SWCNTs) em um pedaço de vidro, imprensado entre eletrodos de ouro. Os pesquisadores colocaram uma mistura catalítica contendo paládio no topo dos SWCNTs. Em uma reação química conhecida como oxidação Wacker, o catalisador de paládio converteu etileno gasoso em acetaldeído. Durante esta reação, paládio mudou seu estado de oxidação e interações com os SWCNTs, alterando sua condutância elétrica. Desta maneira, os pesquisadores puderam monitorar as mudanças nos níveis de gás etileno ao longo do tempo. Para demonstrar o sensor, a equipe colocou cravos ou flores de lisianthus em uma câmara com o dispositivo e observou flutuações na produção de etileno conforme as flores desabrochavam e desbotavam. O dispositivo pode detectar concentrações de partes por bilhão do gás dentro da câmara, e com esta sensibilidade pode ser potencialmente usado para monitorar plantas no campo, dizem os pesquisadores.