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Potenciostato miniaturizado portátil com comunicação wireless: componentes de hardware

Processo: 21/09798-1
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Programa Capacitação - Treinamento Técnico
Vigência (Início): 01 de setembro de 2021
Vigência (Término): 31 de agosto de 2022
Área do conhecimento:Engenharias - Engenharia Elétrica - Medidas Elétricas, Magnéticas e Eletrônicas, Instrumentação
Pesquisador responsável:Marcelo Nelson Páez Carreño
Beneficiário:Sergio Forcellini
Instituição-sede: Escola Politécnica (EP). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
Vinculado ao auxílio:18/08782-1 - Sensores químicos miniaturizados e integrados: novas plataformas de fabricação para aplicações biológicas, clínicas e ambientais, AP.TEM
Assunto(s):Potenciometria   Dispositivos eletrônicos vestíveis   Wireless   Sensores eletroquímicos

Resumo

O projeto visa o desenvolvimento de todo o hardware (circuito eletrônico) necessário para construção de potenciostato portátil com comunicação wireless integrada. Este hardware representa a instrumentação eletrônica necessária para controlar e medir as tensões e correntes elétricas aplicadas/medidas nos eletrodos de uma célula eletroquímica ou amostra/dispositivo que se comporta como tal. A proposta é desenvolver, com tecnologia nacional, um sistema eletrônico miniaturizado e portátil, que permita medidas tanto com os sensores eletroquímicos desenvolvidos no Projeto Temático ao qual a bolsa está vinculada, como com sensores comerciais e/ou desenvolvidos por outros grupos de pesquisa. Daí que o projeto tenha grande potencial para transferência de tecnologia ao setor produtivo, com reais possibilidades de desenvolver um equipamento que possa ser comercializado no mercado nacional e internacional. Por envolver apenas a parte de hardware de um sistema eletrônico complexo (o potenciostato), este trabalho está intimamente vinculado a um outro que deve ser executado em paralelo, e que envolve o firmware e software do potenciostato em questão. A parte eletrônica (assunto deste projeto) é constituída por um circuito analógico ("front-end analógico") responsável pelo condicionamento do sinal elétrico obtido do sensor (eletrodos em contato com a substância a ser medida), um circuito processador, memória flash, sub-circuítos de comunicação via USB e sem fio ("bluetooth low energy") além de recursos relativos interface com usuário (display OLED e botões para navegação na tela etc.). Assim sendo, o projeto envolve o projeto e implementação dos circuitos analógicos e firmwares responsáveis pela captura e condicionamento de sinais eletroquímicos medidos. Além de teste dos protótipos iniciais, desenvolvimento de drivers, validação circuitos e teste de funcionamento do hardware final.

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