Desenvolvimento de sensores poliméricos para aplicações na agroindústria e meio ambiente

Resumo

A Embrapa Instrumentação Agropecuária tem se dedicado ao desenvolvimento de metodologias, instrumentos, sensores, automação e tecnologias relacionadas a instrumentação, que contribuam para a melhoria da competência e sustentabilidade do agronegócio Brasileiro e preservação do meio ambiente, temas de extrema importância para o país. Neste contexto, o objetivo deste projeto é a preparação, caracterização e desenvolvimento de sensores poliméricos, sendo investigados na Embrapa, para a avaliação de paladar, aroma e qualidade de diversos tipos de bebidas (vinho, café, sucos de frutas e leite) e a avaliação da qualidade de água através da detecção de pesticidas e substâncias húmicas. O sensor será constituído por diferentes unidades sensoriais nas quais são depositadas filmes de polímeros condutores com composições otimizadas e selecionadas de forma a se obter um padrão de resposta elétrica característico do tipo de bebida em estudo com a posterior análise destes padrões por inteligência artificial (redes neurais). A equipe é interdisciplinar formada por pesquisadores com formação em química, física, engenharia e computação o que possibilitará alcançar as etapas de fabricação e validação de protótipos dos sensores dedicados a estas aplicações. Para tanto serão necessários: i) sintetizar (química e eletroquimicamente), caracterizar e depositar (auto montagem química e física, e Langmuir-Blodgett) sobre as unidades sensoriais (microeletrodos) filmes ultrafinos de polímeros condutores (polianilinas, politiofenos e polipirróis) e suas misturas com materiais sensíveis (lipídios, enzimas, poliânions, policátions e polímeros naturais) às substâncias de interesse, ii) estudar por técnicas espectroscópicas (UV -Vis, FT-IR, EPR e Raman) e microscópicas (MEV I e MFA) as interações entre os polímeros condutores e as substâncias de interesse, iii) montagem de bancada de testes para automatização das medidas elétricas e avaliação do desempenho dos sensores, iv) montagem de protótipos incluindo programas computacionais dedicados para validação dos sensores. As instituições de pesquisa envolvidas na equipe possuem competência para o desenvolvimento do projeto e seus pesquisadores já tem colaborado neste tema, tendo uma quantidade significativa de alunos de graduação, pós-graduação e pós-doutorandos envolvidos. (AU)