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Jornal Brasil

Técnica inovadora torna Refratômetro Automático mais simples

Publicado em 16 maio 2014

Pesquisa desenvolvida pelo professor aposentado Sérgio Carlos Zilio no Instituto de Física de São Carlos (IFSC) da USP identificou uma forma mais simples e barata de medir o índice de refração de uma substância. Essa grandeza pode ser usada para determinar propriedades específicas de amostras, como o teor de gordura do leite, a quantidade de sacarose do caldo de cana, pressão do ar, umidade relativa, entre outros.

A grandeza é medida por um aparelho chamado Refratômetro Automático. O instrumento mede uma propriedade óptica de materiais: o índice de refração. Essa grandeza, obtida por meio da medida do ângulo crítico na reflexão interna, serve como uma ferramenta analítica, fornecendo informações importantes sobre os materiais.

O diferencial do sistema é a nova maneira de medir o angulo crítico, de uma forma mais barata e mais simples do que a técnica usada pelos aparelhos disponíveis atualmente no mercado. Aparelhos com a técnica nova, desenvolvida pelo professor Zilio, não foram produzidos até o momento. O pesquisador ainda estuda em qual setor a metodologia pode ser melhor empregada para, então, desenvolver a ferramenta com uma interface mais apropriada.

Há vários campos em que o aparelho pode ser utilizado. No setor sucroalcoleiro, a técnica pode ser usada para caracterizar o caldo de cana por duas grandezas: índice de refração, que é chamado de brix, e também pode ser medida a quantidade de sacarose, com a técnica de sacarimetria.

O refratômetro pode inclusive ser usado na área hospitalar como monitor de respiração, por exemplo. No entanto, para Zilio, o possível mercado mais atrativo para a tecnologia é o do leite. "As cooperativas pagam os produtores de acordo com o teor de gordura do leite e estes não tem como verificar esse valor por si próprios. A ideia é fazer um aparelho portátil para essas pessoas", afirma.

Inovação da técnica

Para desenvolver a sua técnica de medir o índice de refração de uma substância, o pesquisador usa a propriedade de mudança de polarização da luz incidente numa interface vidro/amostra em torno do ângulo crítico. A luz refletida apresentará uma linha escura, cuja posição dá a localização exata do ângulo crítico, a partir do qual se determina o índice de refração da amostra. O aparelho necessita ser calibrado com um material de índice bem conhecido, como por exemplo, a água destilada.

O desenvolvimento do procedimento foi acidental, segundo o professor. Ele estava tentando medir a luz refletida na reflexão externa e, ao mexer em polarizadores, viu manchas escuras. Passou a analisar esse fenômeno para explicar o que aconteceu. A partir do entendimento teórico do efeito encontrado, concluiu que era uma técnica muito sensível, capaz de apontar mudanças muito sutis do índice de refração das substâncias.

A técnica já foi patenteada e teve o desenvolvimento inicial apoiado pela Fundação de Amparo à Pesquisa de São Paulo (Fapesp). A pesquisa é de custo modesto, e a prioridade no momento consiste em analisar os possíveis mercados e suas necessidades visando a determinação de nichos de aplicação. A partir desses resultados será feito o desenvolvimento do aparelho para comercialização.

Mais informações: email zilio@ifsc.usp.br

Fonte: Agência USP de Notícias