- Pesquisadores da USP desenvolveram sensores biodegradáveis que monitoram pesticidas em tempo real, com leitura completa em cerca de 3 minutos e 28 segundos.
- Os dispositivos são feitos com acetato de celulose, são flexíveis, impressos por serigrafia em bioplásticos e podem ficar presos a caules, cascas e folhas.
- Eles detectam três classes de pesticidas (diquat, carbendazim e difenilamina) usando duas unidades sensoriais em uma única análise.
- O conjunto inclui um potenciostato portátil sem fio que envia os resultados para o celular via Bluetooth; os sensores são de uso único e custam US$ 0,077 cada.
- A tecnologia tem potencial para usos variados, incluindo monitoramento de biomarcadores, doenças e níveis de nutrientes, com apoio de bolsas da Fundação de amparo à pesquisa (Fapesp) e patentes já encaminhadas ao INPI.
Cientistas da USP desenvolveram sensores biodegradáveis capazes de monitorar pesticidas em plantas em tempo real. Os dispositivos, impressos em bioplásticos transparentes, podem ser fixados diretamente em caules, cascas e folhas, medindo pesticidas, além de temperatura, umidade, desidratação, biomarcadores e doenças. A tecnologia usa uma tinta de carbono em acetato de celulose, material de origem vegetal, e funciona em formato vestível.
Segundo a equipe, o sensor é não destrutivo, rápido e pode fornecer bioinformação em tempo real sobre o estado da planta e o ambiente. O estudo, publicado em fevereiro na revista Biosensors and Bioelectronics: X, destaca o potencial da tecnologia para a agricultura, com ressalvas sobre a predominância de polímeros não renováveis em dispositivos similares.
O custo de cada unidade fica em US$ 0,077. O sensor é de uso único e, em leitura sequencial, leva 3 minutos e 28 segundos para aferir três pesticidas (diquat, carbendazim e difenilamina). A leitura ocorre na interface entre o eletrodo e uma gota de água posicionada na superfície da planta.
Como funciona o sensor vestível
A identificação dos pesticidas acontece na superfície da planta, em meio aquoso, para garantir condutividade. A gotinha de água é colocada nos pontos de leitura, como sulcos em folhas, pedúnculos ou áreas propícias à acúmulo de líquido. Em seguida, o sensor é aplicado e a leitura elétrica é realizada via potenciostato portátil sem fio, com exibição dos resultados em celular por Bluetooth.
A plataforma já havia sido integrada a uma luva com sensores nas pontas dos dedos, em 2022, para fins semelhantes. O novo sensor, porém, é totalmente biodegradável e pode ser reutilizado para a confecção de novos dispositivos a partir da tinta de carbono, com possibilidade de queima controlada para recuperação de materiais.
Aplicações e apoio institucional
A tecnologia pode detectar pesticidas também em outras amostras, inclusive em água potável ou saliva, segundo os pesquisadores. A equipe observa que a abordagem pode ser adaptada para medir componentes na urina e no suor, abrindo caminho para aplicações diversas fora da agricultura.
O trabalho recebeu apoio da Fapesp, com bolsa de pós-doutorado para Nathalia Oeazu Gomes, auxílio à pesquisa para Sergio Antônio Spínola Machado e Fixação de Novos Doutores a Raymundo-Pereira. Além disso, a equipe conta com participação de pesquisadoras da Universidade Federal de Viçosa.
A USP destaca que a inovação se alinha a tendências globais de sensores vestíveis, com potencial para ampliar a produtividade agrícola e reduzir impactos ambientais ao substituir materiais plásticos convencionais. As informações indicam uma etapa inicial de pesquisa, com perspectivas para aperfeiçoamentos e novas aplicações.
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