Pesquisadores desenvolvem dispositivo que analisa a qualidade da água em tempo real

O patch flexível contendo nanotubos de carbono e condutores elásticos podem detectar mudanças em tempo real na temperatura da água ou a presença de contaminantes, o que pode melhorar o saneamento durante os processos industriais.

Recentemente, pesquisadores da Universidade de Osaka criaram um dispositivo que detecta a qualidade da água em tempo real. De acordo com os pesquisadores do Instituto de Pesquisa Científica e Industrial da Universidade, o sensor é formado por nanotubos de carbono e condutores elásticos que, por meio de estímulo elétrico, identificam a presença de contaminantes e a temperatura da água.

dispositivo analisa qualidade da água em tempo real
Imagem explicativa da aplicação do sensor. Ilustração: Divulgação.

Segundo a publicação da universidade japonesa, o método não requer amostragem, agentes químicos ou fonte de luz externa, o que possibilita o controle de qualidade in loco de fábricas.O monitoramento das substâncias químicas na água que escoa pelas tubulações é imprescindível para indústrias de alimentos e bebidas, da mesma maneira que identificar a contaminação do meio ambiente. No entanto, os métodos atuais exigem amostras periódicas e o uso de reagentes químicos, o que acaba fazendo com que esse processo de monitoramento não seja otimizado.

Com esta invenção, os nanotubos de carbono quando expostos à radiação luminosa produzem uma tensão elétrica que pode ser detectada por eletrodos acoplados. “Nosso dispositivo de chapa elástica é equipado com um sensor óptico de banda larga de alta sensibilidade, que permite que ele seja conectado a uma ampla variedade de formatos de tubos”, dizem os autores Li Kou e Teppei Araki.

As mudanças na temperatura da água também podem ser monitoradas passivamente com base na radiação do corpo negro. Para detecção de impurezas ou inspeção de bebidas, uma fonte de luz terahertz externa ou infravermelha pode ser usada. Isso permite que os métodos de espectroscopia sejam aplicados continuamente a líquidos em fluxo.


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 “A folha do sensor óptico pode visualizar facilmente a concentração, temperatura, viscosidade e localização de rachaduras e líquidos em tubos, contribuindo para a realização de futuros sistemas de medição ambiental”, dizem os autores sênior Yukio Kawano e Tsuyoshi Sekitani.

Os pesquisadores testaram o sistema e encontraram uma resposta linear entre a concentração de glicose e a voltagem gerada passivamente.A equipe espera que essa pesquisa possa levar à modernização dos métodos de controle de qualidade industrial, nos quais as concentrações de contaminantes podem ser monitoradas continuamente, e não durante as coletas programadas.

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Visão geral e desempenho básico da folha do sensor fabricada durante este estudo. Figura: Divulgação.



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