Nome do Projeto
Desenvolvimento de Dispositivo de sensoramento e armazenamento de energia: sitemas IOT
Ênfase
Pesquisa
Data inicial - Data final
05/04/2023 - 30/03/2027
Unidade de Origem
Coordenador Atual
Área CNPq
Engenharias
Resumo
Esta proposta consiste na fabricação de sensores eletroquímicos de baixo custo e de fácil operação, capaz de identificar e quantificar pequenas concentrações de agrotóxicos, mais especificamente o glifosato, auxiliando na realização de monitoramentos contínuos. Além disso, apresenta o diferencial de fornecer um potenciostato portátil para a realização de analises, resultando em um sistema de sensoriamento para testagem em amostras in loco. Ainda esta prevista a transmissão de dados via a internet das coisas (IoT).
Até o momento, testes preliminares realizados em laboratório demonstraram resultados promissores, confirmando o grande potencial de aplicação da presente proposta, tanto nos limites de detecção dos sensores eletroquímicos como para o funcionamento do potenciostato portátil. Além disso, o sistema proposto apresenta um custo significativamente menor quando comparado com os métodos atualmente utilizados no monitoramento de agro defensivos.
Por fim, o sistema proposto possui como característica interessante a facilidade de adaptação, ou seja, através de pequenas mudanças no seu processo de fabricação, diferentes analitos podem ser identificados, ampliando seu mercado de atuação.
Objetivo Geral
O objetivo geral da proposta é a fabricação de plataformas condutoras baseadas em grafeno induzido por laser modificados com diferentes nanopartículas, a fim de aplicação como sensor eletroquímico para monitoramento ambiental de resíduos ligados ao agronegócio, primeiramente o glifosato, além da fabricação de um potenciostato portátil capaz de identificar eletroquimicamente os sensores, formando um sistema de sensoriamento para testagem em amostras in loco.
Justificativa
O agronegócio no Brasil é um setor crucial para o crescimento econômico, representando aproximadamente 21% do PIB (Produto Interno Bruto) brasileiro, sendo o setor agrícola correspondente a 68% do valor. Aproximadamente metade do agronegócio está relacionado com monoculturas plantadas em grandes extensões de terra para produção de commodities, levando à utilização
de agrotóxicos em larga escala, o que afeta toda a cadeia produtiva relacionada, desde a saúde animal até a comercialização para o mercado interno e exportação.
de agrotóxicos em larga escala, o que afeta toda a cadeia produtiva relacionada, desde a saúde animal até a comercialização para o mercado interno e exportação.
Metodologia
Metodologia resumida: Fabricação de eletrodos sensores de grafeno por meio da técnica de
gravação direta a laser em filmes comerciais de poliimida. A detecção de moléculas de
interesse se dará por meio de técnicas eletroquímicas como voltametria cíclica, amperometria
e impedância
A equipe é composta inicialmente por 6 responsáveis técnicos e um gestor/administrador, pesquisadores formados em distintas áreas, como engenharia de materiais, engenharia química e computação, todos com conhecimento e expertise nas áreas de eletroquímica aplicada a sensores, ligados a starup i9Mat incubada no Parque tecnológico. Apoiados por alunos do PPGCEM e de graduação de diferentes curso de graduação vinculados ao grupo de pesquisa NOVONANO.
Na parte técnica, três membros são responsáveis pelo setor de desenvolvimento do elemento de reconhecimento e dois membros são responsáveis pela fabricação do elemento de transdução elétrica. Todos possuem o conhecimento necessário para desenvolvimento do produto, como já confirmado em testes laboratoriais preliminares e comprovados por pedidos de patentes, artigos científicos publicados e trabalhos em congressos nacionais e internacionais.
gravação direta a laser em filmes comerciais de poliimida. A detecção de moléculas de
interesse se dará por meio de técnicas eletroquímicas como voltametria cíclica, amperometria
e impedância
A equipe é composta inicialmente por 6 responsáveis técnicos e um gestor/administrador, pesquisadores formados em distintas áreas, como engenharia de materiais, engenharia química e computação, todos com conhecimento e expertise nas áreas de eletroquímica aplicada a sensores, ligados a starup i9Mat incubada no Parque tecnológico. Apoiados por alunos do PPGCEM e de graduação de diferentes curso de graduação vinculados ao grupo de pesquisa NOVONANO.
Na parte técnica, três membros são responsáveis pelo setor de desenvolvimento do elemento de reconhecimento e dois membros são responsáveis pela fabricação do elemento de transdução elétrica. Todos possuem o conhecimento necessário para desenvolvimento do produto, como já confirmado em testes laboratoriais preliminares e comprovados por pedidos de patentes, artigos científicos publicados e trabalhos em congressos nacionais e internacionais.
Indicadores, Metas e Resultados
Metas: Produzir sensores seletivos para baixas concentrações das moléculas e acoplá-los em
um sistema de sensoriamento para testagem em amostras in-loco.
Resultados Esperados: Espera-se inicialmente a validação/calibração dos sensores
eletroquimicos dentro das faixas de detecção necessárias para as moléculas testadas.
Expecta-se também alcançar os padrões necessários para produção e comercialização do
produto para clientes que necessitem realizar monitoramento ambiental.
um sistema de sensoriamento para testagem em amostras in-loco.
Resultados Esperados: Espera-se inicialmente a validação/calibração dos sensores
eletroquimicos dentro das faixas de detecção necessárias para as moléculas testadas.
Expecta-se também alcançar os padrões necessários para produção e comercialização do
produto para clientes que necessitem realizar monitoramento ambiental.
Equipe do Projeto
| Nome | CH Semanal | Data inicial | Data final |
|---|---|---|---|
| ALAOR VALÉRIO FILHO | |||
| AMANDA APARECIDA GOMES | |||
| ANDREI BORGES GALLO LA ROSA | |||
| BETTY BRAGA GALLO LA ROSA | |||
| BRUNO DA SILVEIRA NOREMBERG | |||
| BRUNO VASCONCELLOS LOPES | |||
| Carlomagno González Castelli | |||
| EDUARDA VITORIA MORAIS | |||
| EVANDRO PIVA | 2 | ||
| GUILHERME KURZ MARON | |||
| IAN RODRIGUES PORTO | |||
| LUCAS DE MENEGHI DA MEDA | |||
| LUCAS MINGHINI GONÇALVES | |||
| LUIZA RIBEIRO SANTANA | |||
| MAICON NOLASCO PEDROTTI | |||
| NEFTALI LENIN VILLARREAL CARRENO | 4 | ||
| RAPHAEL DORNELES CALDEIRA BALBONI | |||
| VICTORIA PORTO MONKS | |||
| VIVIANE GÖBEL MARQUES | |||
| ÉRICA DA COSTA CAMPOS |