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Pesquisadores desenvolvem um sensor portátil para detecção de poluentes

Um pequeno sensor em formato de uma caneta esferográfica – o Pen Sensor – capaz de detectar poluentes eliminados na água está sendo desenvolvido por pesquisadores da Universidade de São Paulo, em São Carlos (SP). O pesquisador e doutor em Química, Paulo Augusto Raymundo Pereira, explica que é um dispositivo inédito. “Com formato similar a uma caneta contendo um sistema eletroquímico completo com eletrodos para uso no local da análise, dispensando coleta de amostra e deslocamento até um laboratório”, diz Paulo Augusto. O estudo teve apoio da Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo – FAPESP.

O químico conta que o sensor foi estrategicamente pensado durante um almoço com a doutoranda, na época, Marina Baccarin, do Instituto de Química de São Carlos. “Conversávamos sobre algumas possibilidades de trabalhos em colaboração. Aproveitamos a experiência do grupo de pesquisas do professor Éder Tadeu Gomes Cavalheiro, orientador da Marina Baccarin, com eletrodos compósitos à base de grafite e poliuretana e projetamos uma nova composição adicionando nanopartículas de prata que aumentam a sensibilidade do sensor”, comenta.

O professor justifica que a poliuretana é um material sustentável e ecologicamente correto, obtido a partir do óleo de mamona. Os eletrodos de grafite, poliuretana e nanopartículas de prata foram fabricados por meio da técnica de extrusão em que todo o comprimento do bastão possui a mesma composição, facilitando o processo de renovação da superfície do sensor. 

“A tecnologia está pronta para ser transferida para empresas que queiram produzir o sensor em larga escala e comercializar. A patente foi requerida e está em fase de análise junto ao Instituto Nacional da Propriedade Industrial. Algumas empresas demonstraram interesse no Pen Sensor”, acrescenta o pesquisador Paulo Raymundo. 

De acordo com o doutor em Química, o Pen Sensor pode ser usado por empresas de saneamento, agências de controle ambiental ou laboratórios de análises químicas, e em análises descentralizadas.

“O sensor usa uma técnica eletroquímica em que um potencial é aplicado pelo equipamento portátil, um potenciostato, entre os eletrodos e na presença da substância a ser analisada ocorrerá geração de um sinal elétrico produzido por reações químicas de oxidação e/ou redução que ocorrem na superfície do sensor e então o resultado é registrado no display, que pode ser de um smartphone.”

Ainda segundo o pesquisador Paulo Raymundo, o Bisfenol-A, composto utilizado para a fabricação de materiais poliméricos, mas que pode causar problemas de saúde, é um dos elementos que podem ser detectados pelo sensor. “Por precaução, desde 2012, a Anvisa proibiu o uso desse produto em mamadeiras e outros utensílios para lactentes, mas ele ainda é permitido para outras aplicações, com restrições. Entretanto, o resíduo da produção do bisfenol-A e a degradação de plásticos descartados incorretamente podem fazer a substância ir para nossas torneiras, já que o produto não é completamente removido ou eliminado pelos processos tradicionais de tratamento de água para consumo humano”, adverte.

Para o pesquisador, a Química pode resolver problemas criando soluções simples, baratas e de preferência que não agridam o meio ambiente. Em especial, na área da saúde, com o desenvolvimento de novos fármacos, vacinas para tratamento e cura de doenças, e com os sensores e biossensores para monitoramento de biomarcadores de saúde, aumentando e melhorando a qualidade de vida das pessoas.

“O tratamento e monitoramento da qualidade de água, captura de CO2, transformação de lixo e contaminantes em energia não poluente, criação e produção de materiais biodegradáveis”, são algumas das possibilidades da Química apresentadas pelo pesquisador Paulo Raymundo.