The NSF-PREM research collaborative effort between Navajo Technical University (NTU) and Harvard University aims to address the critical issue of water contamination within the Navajo Nation. Decades of uranium mining and mineral extraction have left a lasting mark on the Navajo land and groundwater resources, necessitating effective solutions. The Nano-electrochemical Analysis and Energy Storage Laboratory (NEST LAB) at NTU has developed flexible paper-based sensors integrated with advanced electrochemical techniques to detect heavy metal concentrations in water samples. These sensors are cost-effective, easy to fabricate, and highly reliable, offering real-time monitoring capabilities. The projects core goal is to expedite water quality analysis and empower the Navajo community to detect potential contamination promptly. By distributing these sensors to local chapter houses, residents can independently assess groundwater quality, fostering a sense of ownership and proactive environmental stewardship. This partnership exemplifies the power of community-driven solutions and trains Navajo students to get involved in scientific innovation to safeguard the environment for future generations in the Navajo Nation.

The history of mining and mineral extraction across the Navajo Nation has resulted in considerable contamination of the land and the groundwater resources, which is a significant environmental concern. Through a partnership between Navajo Technical University and Harvard University, we have designed and fabricated flexible, paper-based sensors in tandem with electrochemical techniques such as cyclic voltammetry, differential pulse voltammetry, and anodic stripping voltammetry to determine heavy metal concentrations in test samples. We have selected to fabricate paper-based electrochemical sensors because; they are low-cost, easy to make, environmentally friendly, and can be deployed for field testing across the Navajo Nation. Furthermore, the linear electrochemical response and sensitivity of these electrodes, for detecting heavy metals, makes them well suited for real-time sensors in field-testing applications.

Bisphenol compounds are well known compounds which are used to strengthen various plastic based materials. BP based plastic materials consumption (or) usage will result in type-II diabetes in the human being. This is because BP compounds are known as endocrine disruptors which will directly affect human metabolism. So far, all the BP contamination will be analyzed through standard analytical/chromatographic techniques like LC-MS etc. At the same time electrochemical detection of BP using appropriate electrochemical techniques is also comparable with the standard analytical techniques. Herein, we report the electrochemical detection of BP compounds based on modified/pretreated electrodes at the lab scale. We have detected and determined the various BP compounds in the physiological pH conditions using these electrodes. Further the sensitivity, selectivity, and linear range of these electrodes fall within the range to fabricate the sensors to detect BP contamination in the consumer applications, respectively. Acknowledgment: The research work presented herein is financially supported by USDA-NIFA *Email: tsoundappan@navajotech.edu

A high costing screen-printed electrode, the electrochemical software required, and a electrochemistry laboratory are all needed to conduct a electrochemical test. The need for this type of technology on the Navajo Nation is important because it would allow them to have real-time, on-site detection that is cost effective. This would allow the Navajo Nation to detect and analyze compounds that may cause severe health issues. The materials that are required to fabricate these paper-based electrodes are chromatography paper, a wax printer, electrochemically active and conductive ink, electrochemistry equipment, buffer solution, and the compound that is being tested. First we would get chromatography paper and print the electrode outline, designed at Navajo Technical University, using the wax printer. The next step is to coat the electrodes with the conductive ink and add gold or copper nano-particles, which will act as our catalyst. Then we get our compound, which is Glucose in this case, and test multiple different concentrations. With the electrochemical software we are able to use different types of techniques like Differential pulse voltammetry (DPV) and Cyclic voltammetry (CV) to test Glucose. We hope to continue testing with these electrodes to improve our techniques and ensure that we are able to test paper-based electrodes on multiple different compounds. Another goal of our project is to develop a way to conduct these tests while in the field.

The history of mining and mineral extraction across the Navajo Nation has resulted in considerable contamination of the land and the groundwater resources, which is a significant environmental concern. Through a partnership between Navajo Technical University and Harvard University, we have designed and fabricated flexible, paper-based sensors in tandem with electrochemical techniques such as cyclic voltammetry, differential pulse voltammetry, and anodic stripping voltammetry to determine heavy metal concentrations in test samples. We have selected to fabricate paper-based electrochemical sensors because; they are low-cost, easy to make, environmentally friendly, and can be deployed for field testing across the Navajo Nation. We have demonstrated that our electrodes have successfully oxidized lead and arsenic oxide using the techniques stated above. The performance of our electrode is comparable to commercially available electrochemical sensors. Furthermore, the linear electrochemical response and sensitivity of our electrodes, for detecting heavy metals, makes them well suited for real-time sensors in field-testing applications.

Bisphenol (BP) is a chemical additive that strengthens polycarbonate plastics and epoxy resins. Bisphenol, however, is a known toxicant often categorized as an endocrine-disrupting chemical (EDC). Bisphenol absorption in the body has been implicated in contributing to metabolic disorders such as type-2 diabetes, obesity, immune toxicity, and other serious diseases. Approximately 90% of humans accumulate BP levels through exposure to food containers, plastic bottles, thermal printing papers, and other everyday plastic products. This accumulation is of special concern on the Navajo Reservation, which has a high rate of diabetes and obesity. We report the development of low-cost, flexible paper-based electrodes for the electrochemical detection of BP compounds. We fabricated paper-based electrodes using conductive carbon paste in a three-electrode system. We demonstrate that our paper-based electrodes can detect BP at 0.1mM, 0.3mM, 0.5mM, and 1mM in the laboratory at physiological pH conditions. These results demonstrate that the sensitivity of these electrodes and their linear electrochemical response make them well suited for real-time applications and point detections.