Desenvolvimento de um sistema de calibração para dispositivos microfluídicos

• Processo: 25/06357-5
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Pós-Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de agosto de 2025
• Data de Término da vigência: 31 de julho de 2026
• Área de conhecimento: Interdisciplinar
• Pesquisador responsável: Antonio Riul Júnior
• Beneficiário: Carla Daniela Boeira
• Supervisor: Henrique Leonel Gomes
• Instituição Sede: Instituto de Física Gleb Wataghin (IFGW). Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Campinas , SP, Brasil
• Instituição Anfitriã: Universidade de Coimbra (UC), Portugal
• Vinculado à bolsa: 22/08216-1 - Desenvolvimento de dispositivos de sensoriamento avançados para análise de solos utilizando nanomateriais: "Língua Eletrônica Microfluídica", BP.PD
• Assunto(s): Agricultura de precisão Sensores inteligentes Sensores
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Agricultura de precisão | Calibração de sensores | Língua Eletrônica Microfluídica | Nitretos metálicos | Sensores inteligentes | Sensores

Resumo

O aumento da demanda global por alimentos pressiona a produtividade agrícola, o que pode gerar pressão para aumento nas áreas cultiváveis e, consequentemente, impactos ambientais severos. Melhorar a eficiência no uso de recursos naturais e a qualidade da produção agrícola, sem necessidade de desmatamentos e degradação de solos, são ações essenciais para atender essa demanda crescente. Uma alternativa é a distribuição controlada de macronutrientes através de mapeamentos prévios das áreas de plantio, muitas vezes inviabilizado pelos custos envolvidos com análises laboratoriais em grandes áreas. Isso geralmente leva à aplicação excessiva de fertilizantes, e sensoriamentos inteligentes podem contribuir para melhorar monitoramentos in-situ com mínima intervenção humana, auxiliando uma tomada rápida de decisão. Neste sentido, as línguas eletrônicas microfluídicas têm ganhado destaque pela capacidade de detectar e diferenciar amostras de solo diluídas em água, sem qualquer tipo de pré-processamento. Avanços em nanotecnologia, como a técnica Glancing Angle Deposition (GLAD), possibilitaram formação de nitretos metálicos com propriedades elétricas e mecânicas ajustáveis, qualidades importantes para formação de unidades sensoriais mais robustas e ajustáveis a este tipo de sensoriamento. Nossa proposta é implementar um sistema com dois microcanais paralelos no setup experimental, buscando a calibração em tempo real no sistema de medidas. Isto facilitará o reconhecimento de macronutrientes com a língua eletrônica que trabalhamos, gerando dados mais robustos antes da análise com aprendizado de supervisionado de máquinas (árvores e florestas de decisão), contribuindo para o monitoramento remoto mais eficiente e tomadas de decisão mais rápidas nas áreas de plantio.