Pesquisadores brasileiros desenvolveram uma “língua eletrônica” inovadora, capaz de identificar metais pesados na água com alta precisão. O diferencial da tecnologia está no uso de polissulfetos, polímeros obtidos a partir do enxofre, um resíduo abundante e pouco aproveitado do refino de petróleo. Este avanço representa um passo significativo para o monitoramento da qualidade da água e a valorização de um subproduto industrial.
O dispositivo, que já demonstrou eficácia na detecção de íons de mercúrio, prata e ferro em amostras contaminadas, foi detalhado em um artigo publicado no Journal of Applied Polymer Science. Segundo o professor Osvaldo Novais de Oliveira Junior, do Instituto de Física de São Carlos (IFSC) da USP, um dos líderes da pesquisa, a língua eletrônica funciona como uma “impressão digital” para cada líquido.
A Tecnologia por Trás da Detecção Precisa
Uma língua eletrônica é composta por um conjunto de sensores que geram respostas elétricas únicas para diferentes substâncias. “Os sensores não são seletivos para nenhuma substância em particular, e a detecção de um metal, por exemplo, se dá pela identificação do seu padrão de resposta elétrico específico”, explica o professor Oliveira Junior. Essa capacidade de distinção é fundamental para a análise de ambientes complexos como a água.
O cerne da inovação reside nos polissulfetos. Esses polímeros, com alto teor de enxofre, são produzidos por um processo chamado vulcanização inversa, que é sustentável e não utiliza solventes. “Ele usa o excesso de enxofre resultante do refino de petróleo e o transforma nos polissulfetos, sendo assim uma alternativa interessante para a valorização deste resíduo”, destaca Oliveira Junior, ressaltando a interação dos materiais com os metais pesados, o que confere ao equipamento um desempenho superior.
Identificação de Metais Pesados e Aplicações
O equipamento foi treinado para reconhecer e distinguir íons de mercúrio, prata e ferro. A detecção é realizada por um analisador de impedâncias, que mede a resposta elétrica das soluções aquosas em diferentes frequências. Os testes foram feitos com soluções contendo metais separadamente, em diversas concentrações, e também em amostras reais de água de torneira artificialmente contaminadas, incluindo possíveis interferentes como chumbo e cromo, para simular cenários reais.
A análise dos dados de impedância elétrica é feita por algoritmos de aprendizado de máquina, garantindo um alto desempenho na identificação dos metais. “Os resultados confirmaram que os polissulfetos podem ser usados como materiais ativos para detecção de metais pesados em uma língua eletrônica, com capacidade de distinguir com alta precisão não apenas um amplo escopo de metais, mas também diferentes concentrações simultaneamente, mesmo sendo muito baixas”, enfatiza Oliveira Junior.
Esta capacidade abre um vasto campo de aplicações, desde o monitoramento contínuo da qualidade da água em indústrias e sistemas de abastecimento até a avaliação de impactos ambientais em rios e lagos.
O Caminho para o Mercado e a Sustentabilidade
Para que a língua eletrônica se torne um produto comercial, ainda são necessárias algumas etapas. O professor Oliveira Junior aponta a necessidade de desenvolver métodos para a produção dos sensores em larga escala e com baixo custo, além de testes exaustivos para garantir a reprodutibilidade e repetitividade do dispositivo. “Infelizmente essas duas etapas são muito dispendiosas, em tempo e recursos financeiros, e só fazem sentido se houver empresas interessadas em comercializar a língua eletrônica”, explica.
Com o devido investimento e interesse da indústria, estima-se que em cerca de dois anos o protótipo poderia estar disponível no mercado. A pesquisa, que envolveu Stella Valle, Andrey Coatrini Soares e Osvaldo Novais de Oliveira Junior (IFSC/USP), Mario Popolin Neto (IFSP), e Cauê Ribeiro e Luiz Henrique Capparelli Mattoso (Embrapa Instrumentação), consolida uma inovação brasileira com potencial global para a sustentabilidade e a saúde pública.
Fonte: jornal.usp.br
