A possibilidade de transformar plástico de qualquer formato em condutores elétricos e construir sensores eletroquímicos se tornou realidade na UFMS. “Isso é resultado de um longo trabalho. O primeiro projeto envolvia a transformação de materiais plásticos em condutores. A ideia era parar de utilizar os filamentos condutores de impressora 3D, isso porque o objeto impresso apresenta baixa condutividade, demandando uma etapa adicional para que se torne um condutor de fato”, explica o professor do Instituto de Física Cauê Martins.

O pesquisador conduziu os estudos que contaram também com a participação do acadêmico de Física Glinka Estadulho e a doutoranda Katia-Emiko Guima do Programa de Pós-graduação em Química da UFMS, além da colaboração da doutoranda Leticia Alencar e do professor da Universidade Federal da Grande Dourados Magno Trindade.

“Este protocolo de transformação de plástico em condutor foi protegido na forma de pedido de Patente pela UFMS em 2019 e uma prova de conceito foi publicada na revista RSC Advances”, destaca Cauê.

A partir disso, os pesquisadores tiveram a ideia de construir sensores eletroquímicos, imprimindo uma peça plástica de poucos centímetros contendo algumas trilhas (caminhos rebaixados). “Primeiro utilizamos um software para modelar o nosso sensor e imprimimos em 3D”, fala Glinka. “O plástico não tem boa condutividade elétrica então utilizamos o protocolo para melhorar a condutividade do nosso sensor”, comenta o acadêmico. “Construímos três sensores diferentes, sendo um de grafite, um de rutênio e outro de cobre e conseguimos com esses três eletrodos detectar poluentes”, explica Kátia.

De acordo com Cauê, esses sensores foram conectados a um mini potenciostato (do tamanho de um polegar) e a um smartphone. “O smartphone controla o potencial que o mini potenciostato aplica nos eletrodos do sensor. Estes sensores foram utilizados para quantificar cafeína, peróxido de hidrogênio e glicose em água em concentrações que chegaram a 2,3×10^-6 mol/L”, destaca.

Para ele, o trabalho tem um potencial comercial, porque apresenta uma chance de substituir sensores impressos vendidos por grandes empresas. “Os sensores impressos em 3D custam aproximadamente R$ 1,60 para serem construídos. Eles foram testados em poluentes modelos e agora podem ser aplicados em amostras reais. Os sensores são baratos, estáveis e podem ser descartados”, ressalta. Cauê enfatiza que a estratégia utilizada pelo grupo exclui o uso de filamentos condutores, podendo ser um concorrente de mercado. “Adicionalmente, a peça impressa pode ter qualquer forma e tamanho, de modo que poderia concorrer no mercado de sensores impressos”, fala.

Destaque internacional

O estudo conduzido pelo grupo de pesquisadores foi publicado em uma revista da American Chemical Society e pode ser conferido aqui.

ViaAscom UFMS