Projetado por pesquisadores brasileiros, o dispositivo consiste em um pedaço de caixa, sobre qualquer um que dispare um raio de laser. Este processo converte a celulose em carbono, um material com propriedades elétricas. A seguir, é adicionada uma solução com nanopartículas de ouro, que gera a reação eletroquímica que identifica as substâncias na água.

“Quanto maior for a corrente elétrica, maior a presença do composto químico ou dos contaminantes que você deseja identificar”, assinalou ao SciDev.Net o químico Thiago Paixão, do Instituto de Química da Universidade de São Paulo (USP), um dos os autores do artigo publicado na revista Sensors & Diagnostics fornecendo a contagem dos resultados.

No laboratório, o sensor obtuvo desempenhos equivalentes aos dispositivos mais caros usados ​​para detectar rastros de hipoclorito de sódio, matéria prima para a produção de lejía. Esta substância é comumente usada para regular a qualidade da água da casa e das piscinas, mas em quantidades elevadas pode prejudicar a saúde humana.

“Estamos falando de um dispositivo descartável de uso seguro, que poderia ser distribuído à população para monitorar a qualidade da água em sua própria casa”, acrescenta Paixão.

Se estima-se que até 5.500 milhões de pessoas, especialmente nos países em desenvolvimento, tenderão a ter contato regular com água contaminada em 2100, o que provavelmente terá efeitos na saúde pública, segundo um estudo na revista Nature Water .

O sensor pode ser facilmente adaptado ao monitoramento de outros compostos químicos de interesse para a saúde . “Um exemplo de uso seria a medição dos níveis de mercúrio na água dos rios consumidos por comunidades indígenas e ribeirinhas que habitam em áreas próximas às centrais hidrelétricas da Amazônia”, acrescenta o químico.

O sensor mede apenas 3 centímetros e seu custo de fabricação é de R$ 0,50 (alrededor de US$ 0,10). Mas seu valor final arrecadou R$ 10 (aproximadamente US$ 2), considerando os outros componentes do dispositivo, como a caixa que o enjoa e a tela que mostra o resultado da meditação.

“Estamos falando de um dispositivo descartável de uso seguro, que poderia ser distribuído à população para monitorar a qualidade da água em sua própria casa”.

Thiago Paixão, Instituto de Química da Universidade de São Paulo, Brasil

Se uma empresa fosse fabricada em grande escala, o dispositivo seria convertido em um aparelho portátil e barato e poderia ser produzido em qualquer parte do mundo depois de Paixão.

Um dos principais desafios de garrafa enfrentados por pesquisadores é que muitas empresas não têm interesse em produzir novas tecnologias para considerar incipientes. “Seria necessário realizar inversões para promover a transferência de tecnologia para a indústria, através de acordos de licença e desenvolvimento de colaborações, o que nem sempre é fácil ou rápido”, disse o químico José Luiz Bott Neto, do Instituto de Física de São Paulo. Carlos (IFSC) da USP, que não participou do estudo em Sensors & Diagnostics .

No entanto, além do uso de nanopartículas de ouro ser prometido, isso aumenta a condutividade do papel e intensifica a sensibilidade do sensor. “O dispositivo também é sustentável, já que é fabricado com material biodegradável, para reduzir o impacto ambiental de sua eliminação”, comentou.

O pesquisador está em contato com algumas empresas interessadas, como a Empresa de Saneamento Básico do Estado de São Paulo, uma das maiores do mundo em termos de ingressos e população atendida pelos serviços prestados (28,4 milhões de pessoas).

A equipe espera patentear a tecnologia no escritório brasileiro de patentes antes do final do ano.

Sensores de papel, usos múltiplos

O potencial dos sensores de papel para diversas aplicações é enorme, especialmente em ambientes com recursos limitados. São simples de fabricar, econômicos, fáceis de operar, portáteis e desmontáveis, e atraem cada vez mais a atenção de vários grupos de investigação no Brasil.

Científicos do Instituto de Química da Universidade Federal de Goiás, por exemplo, criaram um sensor de papel capaz de medir os níveis de glicose na lágrima de indivíduos com diabetes

O dispositivo funciona como sensores de embarque portáteis, podendo dar uma resposta positiva ou negativa, mas também quantitativa. É composto por papel de filtro impregnado com reativos químicos que mudam de cor ao entrar em contato com a glicose na lágrima. Quanto mais azul se volta o papel, mais alterado é o nível de açúcar em sangue.

Assim, o paciente só precisa tirar um olhar para obter o resultado em minutos, sem ter que apertar o dedo. “Cada sensor cuesta alrededor de R$ 0,10 (aproximadamente US$ 0,02), por lo que cremos que resultaria em um horror para o sistema público de saúde, responsável por comprar e distribuir o aparelho para medir a glicose, as tiras reativas e lancetas”, assinalou a química Ellen Flávia Moreira Gabriel, uma das inventoras do dispositivo.

No IFSC-USP, um pesquisador desenvolveu um sensor eletroquímico de papel kraft capaz de detectar a presença de pesticidas em frutas e verduras em tempo real.

Ao entrar em contato com maçãs ou repolhos, por exemplo, o sensor, conectado a um dispositivo eletrônico, identifica a presença e mede a quantidade do fungicida carbendazim , amplamente utilizado no Brasil, apesar de ser proibido.

“É muito mais fácil e barato, além de muito mais confiável para que supermercados, restaurantes ou importadores realizem a verificação”, disse o físico Osvaldo Novais de Oliveira Junior, professor do IFSC-USP, um dos autores do dispositivo.

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Este artigo foi produzido pela edição da América Latina e Caribe do  SciDev.Net e publicado aqui [Aqui!]