“Produzir sensores baratos que possam estar espalhados pelo Brasil possibilita o monitoramento em tempo real da água servida à população. Os dados colhidos podem orientar a criação de políticas públicas por agentes governamentais e ajudar a tomada de decisão das empresas de tratamento de água”, destaca Paixão. O custo estimado do sensor, sujeito à confirmação, é de R$ 0,50.
O processo de fabricação do dispositivo, um pequeno retângulo de papelão medindo 15 milímetros (mm) de largura por 20 mm de comprimento e 1 mm de espessura, é praticamente isento de reagentes químicos, comumente utilizados na fabricação de sensores, e quase totalmente automatizado.
Além do papelão, que pode ser proveniente de um processo de reciclagem, os pesquisadores usaram cola adesiva, spray impermeabilizante e um pequeno volume de solução de ouro (30 microgramas). Um laser de dióxido de carbono (CO2) aplicado sobre o papelão é responsável por criar as trilhas condutoras, a base dos eletrodos de detecção. A solução de ouro é adicionada às trilhas e, em seguida, uma nova aplicação de laser sintetiza as nanopartículas de ouro (ver infográfico).
“As nanopartículas são responsáveis por melhorar o desempenho do dispositivo”, explica o pesquisador. “O sensor realiza medidas de corrente elétrica oriunda de uma reação eletroquímica que ocorre na superfície condutora ao se aplicar um potencial elétrico. Quanto maior a concentração da substância química que se quer identificar na amostra de água colocada no sensor, maior será a corrente gerada.”
O potencial elétrico que deve ser aplicado ao eletrodo central para fazer o dispositivo funcionar é de -0,2 volt (V), inferior ao de uma pilha pequena do tipo AAA (1,5 V).
O fato de ser produzido sem manipulação humana confere vantagens. “Muitas vezes temos em laboratório uma série de etapas manuais para a elaboração de sensores. Elas fazem com que os dispositivos não tenham muita reprodutibilidade. Quando recorremos a máquinas, como a que emite o laser, evitamos essa intervenção artesanal no processo de fabricação do dispositivo”, conta Paixão.
