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Desenvolvimento de sensores poliméricos para aplicações na agroindústria e meio ambiente

Processo: 01/13745-7
Linha de fomento:Auxílio à Pesquisa - Temático
Vigência: 01 de abril de 2002 - 31 de março de 2006
Área do conhecimento:Engenharias - Engenharia de Materiais e Metalúrgica - Materiais Não-metálicos
Pesquisador responsável:Luiz Henrique Capparelli Mattoso
Beneficiário:Luiz Henrique Capparelli Mattoso
Instituição-sede: Embrapa Instrumentação Agropecuária. Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária (EMBRAPA). Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento (Brasil). São Carlos , SP, Brasil
Bolsa(s) vinculada(s):04/04515-6 - Preparação, caracterização e aplicação de sensores eletroquímicos para detecção de cobre e cromo em água, BP.DR
04/01075-5 - Desenvolvimento de sensores enzimáticos para a detecção de bactérias, BP.PD
04/04557-0 - Desenvolvimento de sensores poliméricos para monitoramento da qualidade de águas empregando sistema de análise em fluxo, BP.PD
+ mais bolsas vinculadas 03/04281-2 - Preparação e caracterização de sensores poliméricos para avaliação de café, BP.PD
03/01487-9 - Preparação de filmes ultrafinos poliméricos utilizando as técnicas de automontagem e Langmuir-Blodgett para aplicação em sensores de compostos fenólicos, BP.PD
02/13858-9 - Preparação e caracterização de sensores poliméricos para análise de sucos naturais, BP.PD
02/07724-0 - Sensores a base de filmes de polímeros condutores para detecção de pesticidas, BP.PD - menos bolsas vinculadas
Assunto(s):Polímeros condutores  Inteligência artificial  Filmes finos  Indústria agrícola  Propriedades elétricas  Sensores 

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)

Publicações científicas (6)
(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)
VAZ, CARLOS M. P.; SILVA, JR., PAULO R. V.; PRADO, ISIS; CASTANHO, GIULIANE M.; SIMOES, FABIO R.; MACHADO, SERGIO A. S. Electrochemical behavior of parent and photodegradation products of some selected pesticides. Química Nova, v. 31, n. 6, p. 1310-1314, 2008. Citações Web of Science: 8.
CARVALHO‚ E.R.; CONSOLIN FILHO‚ N.; VENANCIO‚ E.C.; MATTOSO‚ L.H.; MARTIN-NETO‚ L.; OTHERS. Detection of Brominated By-Products Using a Sensor Array Based on Nanostructured Thin Films of Conducting Polymers. SENSORS, v. 7, n. 12, p. 3258-3271, 2007.
CARVALHO‚ E.R.; CORREA‚ A.A.; NELSON FILHO‚ C.; OLIVEIRA‚ O.N.; GOMES‚ H.L.; MATTOSO‚ L.H.C.; MARTIN-NETO‚ L. Detection of Chloroform with a Sensor Array Consisting of Electrochemically Deposited Polythiophenes Films: Processes Governing the Electrical Response. Sensor Letters, v. 5, n. 2, p. 374-379, 2007.
SIMOES‚ F.R.; MATTOSO‚ L.H.C.; VAZ‚ C.M.P. Conducting polymers as sensor materials for the electrochemical detection of pesticides. Sensor Letters, v. 4, n. 3, p. 319-324, 2006.
CARVALHO, EDUARDA R.; MARTIN-NETO, LADISLAU; MILORI, DÉBORA M. B. P.; ROCHA, JULIO C.; ROSA, ANDRÉ HENRIQUE. Interactions of chlorine with tropical aquatic fulvic acids and formation of intermediates observed by fluorescence spectroscopy. Journal of the Brazilian Chemical Society, v. 15, n. 3, p. 421-426, May-June 2004.
SIMOES‚ F.R.; MATTOSO‚ L.H.C.; VAZ‚ C.M.P. Modified Carbon Paste-Polyaniline Electrodes for the Electrochemical Determination of the Herbicide 2‚ 4-D. Sensor Letters, v. 2, n. 3-4, p. 3-4, 2004.

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