AMOLF researchers, led by Lukas Helmbrecht, developed a perovskite-based Lead test 1,000 times more sensitive than existing methods. Luminescent green light reveals Lead on various surfaces. The innovation led to Lumetallix, providing affordable kits for global health impact.
Toxicologie Een simpele spraytest toont gevoelig en onmiddellijk aan of een voorwerp vervuild is met lood. De vinding is een bijvangst uit het onderzoek naar loodvrije leds en zonnepanelen. „Wij hebben de gedachte omgedraaid.
‘We hebben de spray op allerlei gebruiksvoorwerpen uitgeprobeerd, het was voor ons verrassend in hoeveel alledaagse dingen lood zit”, zegt chemicus Lukas Helmbrecht.
Ook een theepot van mijn huisgenoot lichtte fel groen op. Die wordt dus niet meer gebruikt. Best jammer, het was een geliefde theepot.
De spray waardoor de theepot is verbannen detecteert lood. Helmbrecht ontwikkelde de spray samen met zijn collega Wim Noorduin van natuurkundig onderzoeksinstituut Amolf in Amsterdam. Ook de mooie wijnglazen die de ouders van Noorduin jarenlang bewaarden zullen nooit meer gebruikt worden, concludeerde hij na gebruik van de spray. De looddetectiespray bestaat uit een oplossing met methylammoniumbromide, dat reageert meteen als het in contact komt met een loodverbinding. Bij die reactie wordt een loodperovskiet gevormd, een specifieke kristalstructuur, dat groen oplicht wanneer het met uv-licht wordt beschenen.
Het is een nieuwe en verrassende toepassing van perovskiet, dat vooral onderzocht wordt als halfgeleidermateriaal voor zonnecellen en leds. Vorige week publiceerden Noorduin en Helmbrecht met enkele andere Amolfpromovendi over hun vinding in het tijdschrift Environmental Science and Technology.
Het opsporen van loodverontreiniging is nuttig, want blootstelling aan lood komt veel voor en kan ernstige gevolgen hebben voor de gezondheid. In 2020 bleek uit onderzoek van Unicef en milieustichting Pure Earth dat 800 miljoen kinderen wereldwijd een loodvergiftiging hebben. Het loodgehalte in hun bloed is meer dan 5 microgram per deciliter, een grens waarboven volgens de wereldgezondheidsorganisatie actie moet worden ondernomen.
Read the full article on nrc.nl
The lead exposure threat is especially serious for children. Lead is pervasive in materials such as water pipes, paints, glass, electronic components, and ammunition.
Due to activities like mining, coal power plants, or recycling, this heavy metal ends up directly in the environment. It poses a particular threat to small children and can cause lifelong consequences, including neurological disorders, learning difficulties and severe physical illnesses. Fortunately, people can remove this toxin from the environment relatively easily once they know it is present. The challenge lies in detecting its presence, because the process typically requires complex laboratory techniques to separate and enrich the element from samples.
Detecting dangerous levels of lead in the environment may become significantly easier in the future. A research group led by Willem L. Noorduin has developed a method in which a sample is sprayed with a chemical and then examined with a UV lamp. Using this lamp, researchers can immediately determine if lead is present. As reported in the journal “Environmental Science & Technology,” the method correctly identified the presence of lead in experiments with over 50 samples. It also worked at very low concentrations and with all types of lead compounds. The spray contains methylammonium bromide, a substance that forms a semiconducting mineral with lead. This mineral emits a green glow under UV light.
The discovery revolves around perovskites, a class of materials with versatile properties that many groups and companies are currently studying intensively. Solar cells based on lead-containing semiconducting perovskites achieve over 25 percent efficiency. Noorduin and his team originally developed methylammonium bromide for perovskite production, and the ability to detect lead in the environment emerged as a fortunate discovery for the research group. The chemical reaction that forms the perovskite when the spray contacts lead, even in the presence of water or acid that would typically break down perovskites, remains somewhat mysterious.
As seen on New York Times
