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Nariz óptico auxilia nos sistemas de controle ambiental

Antonio Carlos Quinto - Agência USP - 27/04/2011

Cientistas do grupo Sensores Integrados e Microsistemas, do Laboratório de Microeletrônica da Escola Politécnica (Poli) da USP, estão desenvolvendo um dispositivo capaz de detectar e transformar em imagens gráficas e coloridas elementos químicos presentes na atmosfera. Trata-se do "nariz óptico", que poderá ser eficiente em sistemas de controle ambiental e com inúmeras possibilidades de aplicação. Nos ensaios realizados até o momento, o dispositivo vem sendo testado na detecção de poluentes atmosféricos, compostos hidrogenados e amônia.

O professor Francisco Javier Ramirez-Fernandez, da Poli, explica que no "nariz óptico" as imagens reproduzidas permitirão comparar os níveis de alguns compostos químicos na atmosfera. O sensor de imagem química é comumente denominado de LAPS (Light-Adressable Potentiometric Sensor). "O equipamento nos fornece imagens gráficas e coloridas que correspondem a um tipo de gás previamente caracterizado", explica.

Para testar o dispositivo, os pesquisadores construíram um protótipo que ainda não é do tamanho ideal, mas permite que o processo seja testado com sucesso. Uma caixa de metal, com cerca de 50 centímetros (cm) de altura por aproximadamente 30 cm de largura, funciona como uma câmara que concentra o oxigênio captado na atmosfera.

Dentro da câmara, um leitor de laser pulsado faz uma varredura e permite identificar os elementos químicos que ficaram depositados num sensor à base de silício. "Esse sistema torna possível também o reconhecimento de diferentes tipos de bactérias patogênicas e metais pesados além dos gases citados", descreve o professor. Após a varredura, as informações são enviadas ao computador que, por meio de um software, produz imagens que podem ser comparadas a outras já identificadas e caracterizadas. O reconhecimento da imagem no computador é feito por um software que foi desenvolvido pelos próprios pesquisadores do grupo.

APLICAÇÕES
Ramirez-Fernandez destaca que o dispositivo atualmente em estudo permitirá aplicações das mais diversas, desde controle de sistemas ambientais em indústrias e na detecção de substâncias patogênicas para água e metais pesados. Além disso, o professor destaca que a versão final do dispositivo será reduzida, podendo ser menor que uma caixa de fósforos. "É possível imaginarmos uma rede de sensores instalados, por exemplo, numa destilaria para operar um sistema de controle de qualidade de líquidos, por exemplo." Esta, segundo Ramirez-Fernandez, é a primeira etapa da pesquisa, que compreende a fabricação dos LAPS, montagem e implementação do sistema de detecção. O próximo passo será adaptar os dispositivos para detecção química ou biológica.

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