Materiais Sustentáveis para Detecção de Poluentes, Liberação de Nutrientes e Remediação em Sistemas Agrícolas

• Processo: 25/18461-1
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Data de Início da vigência: 01 de março de 2026
• Data de Término da vigência: 28 de fevereiro de 2029
• Área do conhecimento: Engenharias - Engenharia de Materiais e Metalúrgica - Materiais Não-metálicos
• Pesquisador responsável: Marystela Ferreira
• Beneficiário: Marystela Ferreira
• Instituição Sede: Centro de Ciências e Tecnologias para a Sustentabilidade (CCTS). Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR). Sorocaba , SP, Brasil
• Município da Instituição Sede: Sorocaba
• Pesquisadores associados: Amanda de Sousa Martinez de Freitas ; Giovana Artuzo Parolin ; Jessica de Souza Rodrigues
• Bolsa(s) vinculada(s): 26/01828-2 - Materiais Sustentáveis para Detecção de Poluentes, Liberação de Nutrientes e Remediação em Sistemas Agrícolas, BP.TT
• Assunto(s): Materiais nanoestruturados Sensores inteligentes Sustentabilidade Polímeros
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Aplicações agrícolas | Compósitos poliméricos condutores | Nanomateriais | Sensores inteligentes | Sustentabilidade | Polímeros

Resumo

O projeto está organizado em três frentes principais: sensor eletroquímico, liberação e detecção, e adsorção/fotodegradação, com foco no desenvolvimento de tecnologias sustentáveis voltadas à agricultura. A frente eletroquímica tem como objetivo a detecção de defensivos agrícolas por meio de sensores desenvolvidos a partir de materiais como PLA (poli(ácido láctico)), PBAT (poli(adipato-co-teraftalato de butileno)), CNDs (Carbon Nitrite Dots) e nanoargila (NA). Esses sensores serão produzidos sem o uso de solventes, promovendo uma abordagem ambientalmente amigável, e testados em amostras reais para monitoramento eficiente de contaminantes. Na frente de liberação controlada, fertilizantes e defensivos agrícolas serão encapsulados em nanopartículas baseadas em biomateriais, como nanolignina, TPS (amido termoplástico) e quitosana. As formulações serão projetadas em estruturas do tipo core-shell, utilizando amido ou quitosana como matriz, com o intuito de promover maior eficiência na aplicação ao solo e reduzir o impacto ambiental. Já a frente de detecção, adsorção e fotodegradação será voltada à remoção de contaminantes, como o azul de metileno, por meio do uso de nanopartículas de quitosana combinadas a outros materiais como CNDs e NA. As aplicações incluem tanto a modificação de eletrodos quanto a fabricação de pastilhas voltadas à adsorção e degradação fotocatalítica desses poluentes. Todos os materiais desenvolvidos serão caracterizados por diferentes técnicas, incluindo microscopia, espectroscopia, eletroquímica, difração de raio X e SPR (Surface Plasmon Resonance), para uma análise detalhada de suas propriedades físico-químicas. Espera-se que os resultados contribuam para o aumento da produtividade agrícola de forma sustentável, com menor risco ambiental, especialmente na mitigação da contaminação do solo e da água. (AU)