Eletrodos de Zinco e Cobre Biodegradáveis para Sensores em Detecção de Poluentes

• Processo: 25/01337-6
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Pós-Doutorado
• Data de Início da vigência: 12 de maio de 2025
• Data de Término da vigência: 11 de maio de 2026
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia de Materiais e Metalúrgica - Materiais Não-metálicos
• Pesquisador responsável: Carlos José Leopoldo Constantino
• Beneficiário: Rogério Miranda Morais
• Supervisor: Jeff Kettle
• Instituição Sede: Faculdade de Ciências e Tecnologia (FCT). Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus de Presidente Prudente. Presidente Prudente , SP, Brasil
• Instituição Anfitriã: University of Glasgow, Escócia
• Vinculado à bolsa: 23/10098-0 - Explorando o grafeno induzido por laser e o efeito SERS no desenvolvimento de sensores sustentáveis, BP.PD
• Assunto(s): Eletrodos Poluentes Sensores Espectroscopia Raman amplificada por superfície Física de materiais
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: EGFETs | Electrodes | poluentes | Sensores | Sers | Física dos Materiais

Resumo

A crescente contaminação ambiental por poluentes industriais exige tecnologias eficientes e sustentáveis para monitoramento. Este projeto propõe sensores biodegradáveis baseados em eletrodos de zinco e cobre, depositados por eletrodeposição em substratos sustentáveis (papel, PBAT, celulose e quitosana). Esses eletrodos serão aplicados em Transistores de Efeito de Campo com Porta Eletrolítica (EGFETs) e em Espalhamento Raman Aprimorado por Superfície (SERS) para a detecção de poluentes com alta sensibilidade. O zinco será utilizado nos eletrodos de fonte e dreno devido à sua biodegradabilidade e compatibilidade com ZnO, enquanto o cobre será empregado no gate por sua estabilidade química e capacidade de amplificação de sinais Raman. A otimização dos parâmetros de eletrodeposição garantirá eletrodos com excelente desempenho elétrico e estrutural. O sensor será testado para a detecção de corante índigo em solução aquosa, com possibilidade de expansão para outros contaminantes. A combinação das técnicas de SERS e EGFET proporcionará maior seletividade na detecção. Além disso, será realizada uma Avaliação do Ciclo de Vida (ACV) utilizando o software Sphera GaBi para avaliar o impacto ambiental dos sensores e propor estratégias para maior sustentabilidade. O estágio será conduzido no grupo do Prof. Jeff Kettle, especialista em design sustentável de dispositivos eletrônicos, garantindo um ambiente qualificado para o desenvolvimento de sensores inovadores alinhados à eletrônica sustentável. Este projeto está vinculado aos projetos de pós-doutorado (2023/10098-0) e SPRINT (2023/14843-1), nos quais o candidato está inserido, fortalecendo a colaboração entre instituições brasileiras e internacionais para o avanço de sensores sustentáveis e tecnologias ambientais inovadoras.