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Nanofibras cerâmicas autossustentáveis integradas em sistemas portáteis como sensores de gás

Processo: 19/04154-9
Modalidade de apoio:Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Pós-Doutorado
Vigência (Início): 01 de agosto de 2019
Vigência (Término): 18 de março de 2020
Área do conhecimento:Engenharias - Engenharia de Materiais e Metalúrgica - Materiais Não-metálicos
Pesquisador responsável:Daniel Souza Corrêa
Beneficiário:Rafaela da Silveira Andre
Supervisor: Timothy Manning Swager
Instituição Sede: Embrapa Instrumentação Agropecuária. Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária (EMBRAPA). Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento (Brasil). São Carlos , SP, Brasil
Local de pesquisa: Massachusetts Institute of Technology (MIT), Estados Unidos  
Vinculado à bolsa:16/23793-4 - Desenvolvimento de sensores nanoestruturados visando a detecção de compostos voláteis indicadores da qualidade de alimentos, BP.PD
Assunto(s):Wireless   Materiais nanoestruturados   Sensores   Dispositivo de identificação por radiofrequência
Palavra(s)-Chave do Pesquisador:colorimetric identification | nanomaterials | Radio Frequency Identification | Sensors | Wireless | materiais cerâmicos e poliméricos

Resumo

Sistemas integrados que possibilitem acesso e controle dos dispositivos sensores de forma remota permitem o monitoramento de emissão de gases tóxicos em tempo real de forma segura e precisa e podem ser empregados em diversas áreas como ambientes industriais, hospitais entre outros. Neste contexto, sensores wireless (sem conexões físicas) controlados por smartphones têm ganhado cada vez mais atenção devido à ampla flexibilidade podendo ser aplicados em áreas como análises clínicas até monitoramento ambiental. Assim, o presente projeto tem como foco o desenvolvimento de sensores portáteis com comunicação wireless baseados tanto em respostas colorimétricas quanto em radiofrequência para detecção de voláteis de interesse para a agricultura e análises ambientais como por exemplo aminas biogênicas, compostos sulfurosos e amônia. Posteriormente, tais analitos serão correlacionados com a qualidade e segurança no consumo de alimentos perecíveis. O desenvolvimento dos sensores portáteis com comunicação wireless envolverá: a combinação de nanofibras cerâmicas autossustentáveis (nanopapel inorgânico) funcionalizadas com diferentes corantes orgânicos otimizados de acordo com a sensibilidade ao analito de interesse; a modificação de etiquetas RFID comerciais com o nanopapel inorgânico com e sem corante; a caracterização físico-química das plataformas e a validação do sensor por medidas de espectroscopia óptica e medidas de radiofrequência. Medidas de impedância elétrica também serão realizadas com o intuito de caracterizas as propriedades elétricas das plataformas. Além disso, o desenvolvimento de um aplicativo de celular para controle remoto do dispositivo sensor portátil e reconhecimento da qualidade dos alimentos com emissão de aviso ao consumidor também é pretendido. O estágio de pesquisa possibilitará à candidata o aprendizado de novas técnicas e metodologias que possibilitam o desenvolvimento de dispositivos portáteis e wireless que serão de grande contribuição para aplicação em condições reais.

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Publicações científicas
(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)
FONG, DARRYL; LUO, SHAO-XIONG; ANDRE, RAFAELA S.; SWAGER, TIMOTHY M.. Trace Ethylene Sensing via Wacker Oxidation. ACS CENTRAL SCIENCE, v. 6, n. 4, p. 507-512, . (19/04154-9)
ANDRE, RAFAELA S.; NGO, QUYNH P.; FUGIKAWA-SANTOS, LUCAS; CORREA, DANIEL S.; SWAGER, TIMOTHY M.. Wireless Tags with Hybrid Nanomaterials for Volatile Amine Detection. ACS SENSORS, v. 6, n. 6, p. 2457-2464, . (19/04154-9, 18/22214-6, 16/23793-4)

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