Desenvolvimento de fibras ópticas biodegradáveis de ágar para sensoriamento

• Processo: 23/09181-0
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Data de Início da vigência: 01 de novembro de 2023
• Data de Término da vigência: 30 de abril de 2026
• Área do conhecimento: Engenharias - Engenharia Mecânica
• Pesquisador responsável: Eric Fujiwara
• Beneficiário: Eric Fujiwara
• Instituição Sede: Faculdade de Engenharia Mecânica (FEM). Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Campinas , SP, Brasil
• Pesquisadores associados: Cristiano Monteiro de Barros Cordeiro
• Bolsa(s) vinculada(s): 25/05189-1 - Minirrobôs flexíveis baseados em dispositivos ópticos biodegradáveis, BP.IC
• Assunto(s): Agar Fibra óptica Sensores
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: agar | fibra óptica | sensor | Sensor de fibra óptica | Engenharia de Controle e Automação

Resumo

Dispositivos baseados em materiais biocompatíveis e biodegradáveis são essenciais para aplicações in vivo em medicina, optogenética, bem como no monitoramento ambiental. Em comparação aos biopolímeros e hidrogéis usuais, o ágar figura como um material versátil, comestível, transparente, termorreversível, renovável e de baixo custo. Entretanto, apesar da sua utilização em meios de cultura e engenharia de tecidos, poucos trabalhos exploraram o ágar para fabricação de dispositivos fotônicos. Assim, o objetivo deste projeto é desenvolver fibras ópticas feitas de ágar para sensoriamento. Inicialmente, guias de onda estruturados serão confeccionados em diferentes composições químicas e geometrias através do processo de moldagem, visando aprimorar suas propriedades ópticas e mecânicas. Consequentemente, sistemas de sensoriamento baseados em specklegrams explorarão a resposta da fibra de ágar a estímulos externos para monitorar variáveis físicas e bioquímicas (tais como deformação, temperatura, corrente elétrica, umidade, concentração, atividade biológica), empregando processamento de sinais via métodos de análise de imagens e algoritmos de aprendizado de máquina. Com a concretização deste projeto, serão desenvolvidos dispositivos inéditos baseados em material biocompatível, proporcionando avanços nas áreas de fotônica e instrumentação, bem como em medicina e ciência dos materiais, gerando publicações de impacto em colaboração com grupos no exterior, além de estabelecer novas linhas de pesquisa e ensino multidisciplinares. (AU)

Publicações científicas

(13)

(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)

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FUJIWARA, ERIC; ROSA, LIDIA O.; OLIVEIRA, FRANCISCA I. S.; GUIMARAES, VICTOR A. V.; CORDEIRO, CRISTIANO M. B.. Optical fiber-based sensing platform with integrated biodegradable agar-structured transducer. 29TH INTERNATIONAL CONFERENCE ON OPTICAL FIBER SENSORS, v. 13639, p. 4-pg., 2025-01-01. (23/09181-0)

FUJIWARA, ERIC; DE MENEZES, EDUARDO A. W.; ANDRAE, JONATHAN; LISBOA, TALES V.; SPICKENHEUER, AXEL; AMICO, SANDRO C.; CORDEIRO, CRISTIANO M. B.. Mechanical measurements in filament-wound composite cylinders by optical fiber specklegram sensor. 29TH INTERNATIONAL CONFERENCE ON OPTICAL FIBER SENSORS, v. 13639, p. 4-pg., 2025-01-01. (23/09181-0)

FUJIWARA, ERIC; HARADA, KENTARO; KOYAMA, YUYA. Hetero-core optical fiber-based force myography sensor. 29TH INTERNATIONAL CONFERENCE ON OPTICAL FIBER SENSORS, v. 13639, p. 4-pg., 2025-01-01. (23/09181-0)