- Sensor vestível biodegradável, feito de acetato de celulose, é fixado em caules, cascas ou folhas para monitorar pesticidas e outros sinais de saúde da planta.
- Cada dispositivo custa US$ 0,077 e leva três minutos e vinte e oito segundos para fazer todas as medições em uma amostra, usando duas unidades sensoriais para detectar três pesticidas (diquat, carbendazim e difenilamina).
- As leituras são realizadas na interface com uma gota de água e são enviadas em tempo real para celular via Bluetooth, por meio de um potenciostato portátil sem fio.
- Em testes, o sensor foi aplicado em maçãs e pimentões após borrifar 1.000 micrômetros de pesticida, com leitura na superfície após adicionar uma gota de tampão fosfato.
- A tecnologia pode ter usos amplos, incluindo detecção em saliva, água da torneira e amostras de urina ou suor; patentes já foram solicitadas no INPI, e a pesquisa tem apoio da FAPESP.
Sensores biodegradáveis acoplados em plantas detectam pesticidas em três minutos. Pesquisadores da Universidade de São Paulo (USP) desenvolveram sensores vestíveis feitos de acetato de celulose, impressos por serigrafia em bioplásticos transparentes. Os dispositivos monitoram saúde das plantas e contaminantes em tempo real, com leitura não invasiva.
Os sensores captam informações como temperatura, umidade, desidratação, biomarcadores, doenças e níveis de nutrientes. Eles também identificam a presença de pesticidas na superfície de folhas, caules e cascas, em três minutos e vinte e oito segundos, segundo o pesquisador Paulo Augusto Raymundo-Pereira.
Os dispositivos usam duas unidades sensoriais em uma única peça, com custo de US$ 0,077 por unidade. O funcionamento ocorre em meio aquoso na interface do eletrodo, com leitura exibida em tempo real por celular via Bluetooth. A ideia surgiu após estágio no exterior para ampliar a saúde das plantas no Brasil.
Como funciona e por que é relevante
O sensor vestível se adapta à superfície da planta, ao contrário de luvas que exigem manipulação direta. O acetato de celulose é biodegradável, de origem vegetal, e pode ser produzido a partir de resíduos agrícolas. O material oferece biocompatibilidade, estabilidade térmica e flexibilidade.
Cada dispositivo é capaz de detectar três classes de pesticidas: diquat, carbendazim e difenilamina, em uma única análise. A leitura acontece na superfície da planta, usando gotas de água para garantir condutividade elétrica. A plataforma integrada ao potenciostato portátil possibilita a leitura sem fio.
Testes e aplicações práticas
Em testes simulados, pesticida foi aplicado na casca de maçãs e pimentões, em concentração de 1.000 micrômetros, com leitura direta na superfície dos alimentos. Após a aplicação, os sensores registraram as variações químicas com uma gota de tampão fosfato para estabilidade do ambiente de medição.
A equipe espera ampliar o uso para monitorar pesticidas na saliva, na água potável e em outros fluidos, além de aplicar a tecnologia em humanos. A versatilidade pode levar a monitoramento ambiental mais amplo, com sensores biodegradáveis.
A pesquisa contou com apoio da FAPESP, via Bolsa de Pós-Doutorado para Nathalia Oeazu Gomes, Auxílio à Pesquisa Regular para Sergio Antônio Spínola Machado e Fixação de Novos Doutores para Raymundo-Pereira. Pesquisas adicionais, incluindo patentes, já estão registradas no INPI.
Parceiros e publicação
O estudo foi publicado em fevereiro na revista Biosensors and Bioelectronics: X. A equipe é formada por pesquisadores da USP e da Universidade Federal de Viçosa, entre outros colaboradores. O artigo completo está disponível na plataforma científica indicada pela universidade.
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