Fabricação de dispositivos microfluídicos visando aplicações em agricultura de precisão e bioenergia

Resumo

Este projeto visa ao estudo e fabricação de filmes automontados nanoestruturados (LbL, do inglês layer-by-layer) envolvendo nanofolhas de óxido de grafeno, PEDOT, e argila Montmorilonita (MMT) no interior de microcanais, em diferentes combinações e arquiteturas moleculares. O objetivo principal é o desenvolvimento de dispositivos microfluídicos junto ao Laboratório de Bioenergia (LABIOEN) na UNICAMP, através de estruturas supramoleculares que facilitem a posterior incorporação de ionóforos, enzimas, bactérias ou nanopartículas metálicas, para detecção de elementos de interesse (fósforo, potássio, sódio e cálcio) e diferenciação de amostras de solo, além de estudos envolvendo biocélulas combustíveis. O uso de PEDOT e MMT é altamente promissor pela disponibilização de sítios de carga que poderão contribuir positivamente tanto para a troca iônica quanto para a nanoestruturação de materiais, enquanto o grafeno tem merecido destaque especial no desenvolvimento de sensores em relação a amplificação de reações catalíticas e transporte de materiais, com contribuições significativas para a sensibilidade e limite de detecção em diversos dispositivos e aplicações. O uso da microfluídica permite realizar separações e detecções com alta resolução e sensibilidade, diminuição no tempo de análise, além do baixo custo envolvido, agregando valor ao desenvolvimento de dispositivos do tipo lab-on-a-chip, estando atualmente na fronteira de conhecimentos de nanociência e nanotecnologia. Nosso interesse é a aplicação dos filmes nanoestruturados em dispositivos microfluídicos, contribuindo para o desenvolvimento de sensores aplicados à agricultura de precisão, para a análise de solos, além de estudos para formação de dispositivos capazes de converter energia química de álcool ou açúcar em energia elétrica (biocélulas a combustível) (AU)