Notícia

A Tribuna (Santos, SP)

Sensores para detectar bombas

Publicado em 31 março 2014

 

ELTON ALISSON DA AGENCIA FAPESP

Investigadores de polícia e agentes de segurança de aeroportos poderão contar, em breve, com dispositivos mais baratos, portáteis e que fornecem resultados mais rapidamente do que os métodos utilizados atualmente para a detecção de explosivos em bagagens ou em locais considerados alvos potenciais de ataques terroristas.

 

 

 

Pesquisadores do Instituto de Química da Universidade de São Paulo (IQ/USP) desenvolveram um sensor eletroquimico (baseado em reações químicas que produzem energia) e outro colorimétrico (fiindamentado na quantificação de uma substância pela percepção da cor) a partir de papel sulfite e filtro de papel (semelhante ao de café), capazes de detectar alguns dos explosivos mais utilizados atualmente em ações terroristas.

 

 

 

0 sensor eletroquímico foi descrito em um artigo publicado no dia 6 de março na edição online da revista Analyst, da Royal Society of Chemistry (RSC).

 

E o sensor colorimétrico foi descrito em novembro na edição online da revista Ancdytical Methods e sera capa da edição de abril da versão impressa da publicação, também editada pela RSC. "Tivemos a ideia de desenvolver dispositivos usando folha de sulfite ou outros tipos de papel utilizados em impressoras convencionais porque são materiais abundantes e fáceis de serem conseguidos em qualquer lugar do mundo", disse Thiago Regis Longo Cesar da Paixão, professor do IQ/USP e coordenador do projeto.

 

 

 

"0 objetivo é tornar os dispositivos para detecção de explosivos e outros compostos químicos mais baratos, acessíveis e com possibilidade de serem utilizados em locais remotos, sem a necessidade da infraestrutura de um laboratório de análise e pessoas treinadas para usálos", afirmou Paixão .

 

 

 

De acordo com o pesquisador, a utilização em larga escala de explosivos por grupos terroristas nos últimos anos levou ao desenvolvimento de novos dispositivos comerciais para a sua identificação e quantificação.

 

 

 

Os equipamentos disponíveis, no entanto, como detectores de captura de elétrons, espectrômetro de massa.s e leitor de raios X, são muito sofisticados e caros e exigem pessoas treinadas para realizar as análises. Além disso, segundo Paixão, nem todas as técnicas são apropriadas para a detecção de peróxidos explosivos, tais como o triperóxido de triacetona (TATP) e o hexametileno triperóxido de diamina (HMTD), cujo uso por terroristas aumentou nos últimos anos em razão da facilidade de síntese e obtenção de materiais de partida para criá-los, como o peróxido de hidrogênio, ácidos e acetona.

 

 

 

Por isso, estão sendo desenvolvidos sensores eletroquímicos e cromatrográficos (baseados na separação de misturas e identificação de seus componentes) para a detecção desse tipo de explosivo que ganhou notoriedade depois dos ataques ao metrô de Londres, em Processo de fabricação 97 120 por cento é a redução no custo quando troca papel cromatográfico por sulfite 2005.

 

 

 

"0 problema é que a maioria desses novos sensores utiliza papel cromatográfico e esse material é mais caro, em comparação com o papel sulfite", afirmou Paixão.

 

A fim de encontrar uma opção mais barata, o pesquisador desenvolveu um sensor eletroquímico em um papel sulfite em parceria com o estudante William Reis de Araujo, que realiza doutorado sob sua orientação.

 

 

 

A substituição do papel cmmatográfico pelo sulfite reduziu em 97% o custo de fabricação do sensor por esse método, comparou Paixão. "Demonstramosque é possível desenvolver sensores eletroquimicos com papel sulfite e que a substituição do papel cromatográfico possibilita uma grande redução do custo desses dispositivo?, afirmou o pesquisador.

 

graus é a temperatura na qual as folhas são colocadas na estufa COMBINAÇÃO DE MATERIAIS SIMPLES Os pesquisadores utilizam uma impressora de cera para imprimir na superficie de uma folha de papel sulfite círculos brancos, com diâmetro de 1,6 centímetro e separados um do outro, onde são colocadas soluções ou amostras do material que se pretende analisar.

 

 

 

As folhas impressas são colocadas em uma estufa ou prensa térmica por três minutos e a 1202C. O processo de aquecimento faz com que a cem derreta e penetre todas as camadas do papel, formando uma barreira hidrofóbica (impermeável) que possibilita que a solução só penetre e fique confinada nos círculos brancos, que não receberam a cera.

 

 

 

Por meio de uma transparência com desenhos vazados, os pesquisadores pintam eletrodos na folha de sulfite impressa, utilizando uma tinta com condutividade elétrica(condutora) de prata. Após a secagem da tinta, cadacélulaeletroquímicaé recortada com uma tesoura, de modo a formar um dispositivo eletroquímico descartável com três eletrodos. Ao ser conectado a um potenciostato (equipamento usado para aplicar um potencial e medir a corrente elétrica de uma solução condutora), o sensor eletroquímico à base de papel pode detectar ácido pícrico - um explosivo - e chumbo, que é um componente de resíduos de pólvora, afirmou Paixão.

 

 

 

"A ideia é que esses dispositivos tenham aplicações forenses e de segurança para a detecção de explosivos".

 

"Mas eles também têm sensibilidade para ions cloreto e metais pesados, o que possibilita a sua utilização para monitoramento ambiental". SINSOR COLORILLÉTRICO Com base no mesmo principio do sensor eletroquímico, os pesquisadores desenvolveram durante o projeto de pós-doutorado da estudante Mai ara Oliveim Salles um sensor colorimétrico que muda de cor ao ser exposto aos explosivos.

 

 

 

Para produzi-lo, eles colocam nos círculos brancos - desta vez impressos em papel de filtro - pequenas quantidades de iodeto de potássio (KI),creatinina e anilina. Em contato com cada um dos cinco tipos de explosivos, esses reagentes químicos produzem um padrão único de cores, que varia de acordo com a concentração do composto.

 

Cada variação de cor do sensor colorimétrico a diferentes concentrações dos cincos explosivos foi captada e armazenada em um aplicativo para smartphone, também desenvolvido pelos pesquisadores durante o projeto, em colaboração com Gabriel Negrão Meloni, aluno de doutomdo do IQ.

 

O aplicativo é capaz de analisar, por tratamento matemático, a fotografia de um papel colorimétrico exposto a um dos cinco tipos de explosivos - tirada também por smartphone em um dispositivo batizado pelos pesquisadores de "dedoduro" - e indicar qual o explosivo e em qual quantidade ele está presente na amostra com base em seu padrão de cor.

 

 

 

"0 sensor colorimétrico permite que um agente de segurança de aeroporto, por exemplo, passe o papel sobre uma bagagem, depois tire uma foto pelo telefone celular e obtenha os resultados de análise do software, indicando a presença ou não de um explosivo".

 

 

 

Detecção de drogas é o próximo passo NI 0 trabalho do Instituto de Química da Universidade de São Paulo (IQ/USP), no entanto, é viabilizar essas aplicações e possibilitar que os dispositivos também sejam utilizados para outras finalidades, como detecção de drogas, como a cocaína.

 

 

 

"Temos estudado a aplicação do sensor colorimétrico para a detecção de substâncias químicas adicionadas à cocaína como adulterantes, tais como cafeína, paracetamol e fenatecina, para auxiliar a policia a identificar a origem da droga", diz Paixão .

 

 

 

Além de aplicações criminalísticas, o objetivo dos pesquisadores é que o princípio tecnológico dos sensores dê origem a uma alternativa mais barata para as tiras de testa glicosímetro, u. fins para monitorar os níveis de glicose em diabéticos. "A fita utilizada no teste do glicosímetro talvez seja substituida, no futuro, por uma folha de papel", fmalizao pesquisador.

 

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