Boise State University kini mengarahkan risetnya pada alat deteksi PFAS yang bisa dipakai langsung di lapangan dan memberi hasil dengan cepat. Teknologi ini dirancang untuk membaca sampel air secara real time, tanpa harus bergantung sepenuhnya pada proses laboratorium yang lama dan mahal.
Alat tersebut diberi nama ENVIR-OGT, singkatan dari Environmental Optically Gated Transistor. Sistem ini menggabungkan transistor khusus dengan machine learning agar keberadaan PFAS dapat dikenali dengan lebih cepat dan akurat.
Dari temuan tak sengaja ke perangkat deteksi
Arah riset ini bermula dari kejadian yang tidak direncanakan di laboratorium profesor teknik elektro Kris Campbell. Saat mahasiswa riset sarjana bekerja dengan semikonduktor, napas yang keluar justru memicu respons yang berbeda dan sering tidak terduga.
Temuan itu membuat tim mencari penyebabnya lebih jauh. Dari proses itu, mereka menemukan bahwa semikonduktor tersebut merespons berbagai bahan kimia yang ada di dalam napas.
Bersama Bamidele Omotowa, presiden Pearlhill Technologies, Campbell kemudian mengembangkan perangkat yang menargetkan polyfluoroalkyl substances atau PFAS dalam jumlah sangat kecil pada sampel air. PFAS sendiri adalah kelompok bahan kimia yang banyak ditemukan dalam makanan, air minum, peralatan masak, pakaian, dan berbagai produk konsumen lain.
Paparan PFAS dikaitkan dengan beberapa jenis kanker, infertilitas, keterlambatan perkembangan pada bayi, serta gangguan pada sistem imun. Karena itu, kebutuhan deteksi yang lebih cepat dan praktis menjadi sangat penting.
Dirancang untuk dibawa ke sumber air
Salah satu keunggulan utama ENVIR-OGT adalah sifatnya yang portabel. Campbell menjelaskan bahwa tim dapat pergi ke aliran atau sumber air, mengambil sampel, lalu memperoleh pengukuran real time tentang ada atau tidaknya bahan kimia tersebut.
Pendekatan ini berbeda dari metode yang umum dipakai sekarang. Pihak universitas menyebut analisis sampel air bisa memakan waktu berminggu-minggu, memerlukan peralatan khusus, dan biayanya sekitar 300 dolar AS.
Campbell menilai alat ini murah dan cepat. Harapannya, sensitivitas perangkat tersebut pada akhirnya dapat mendekati sistem laboratorium.
Peran mahasiswa dan dukungan riset
Pengembangan teknologi ini juga sangat bergantung pada kontribusi mahasiswa. Jacob Jackson, mahasiswa magister teknik elektro, menerapkan machine learning pada perangkat deteksi kimia tersebut.
Lukas Crockett, mahasiswa doktoral teknik elektro yang bekerja bersama Jackson, menggambarkan prosesnya sebagai perjalanan dari penemuan awal hingga menjadi produk yang bisa disentuh dan diuji. Ia mengatakan selama satu setengah tahun pertama masih ada keraguan apakah teknologi itu akan berhasil.
Menurut Crockett, titik terpenting terjadi saat tim mulai mendapatkan pengukuran PFAS yang nyata dan mengolahnya dengan machine learning. Pada tahap itu, perangkat tersebut dinilai benar-benar mampu membedakan dua sampel yang berbeda.
Riset ini didukung oleh Small Business Technology Transfer atau STTR Research grant serta NIH Small Business Technology Transfer Award dari National Institutes of Health. Omotowa menilai nilai teknologi ini besar karena memberi manfaat bagi negara, masyarakat, dan pemerintah melalui kemampuan mengendalikan dampaknya terhadap kesehatan.
Relevansi bagi Idaho dan pengujian di air dunia nyata
Bagi Idaho, riset ini punya makna tambahan karena wilayah tersebut sedang berinvestasi dalam manufaktur semikonduktor. Sektor itu disebut sebagai salah satu sumber utama polusi PFAS, sehingga teknologi deteksi cepat ini dianggap sangat relevan.
Kolaborasi penelitian juga melibatkan dosen kimia Boise State, Jenee Cyran, bersama mahasiswa risetnya. Lewat seed funding dari School of the Environment, tim meneliti bagaimana perangkat bekerja dalam kondisi air dunia nyata.
Omotowa menyebut perkembangan ini sebagai kemajuan nasional. Ia menilai hasil riset tersebut membawa manfaat yang lebih luas karena membuka jalan bagi cara deteksi PFAS yang lebih cepat dan lebih praktis.