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Traduzindo: “Sensor on a chip: New technology holds potential for monitoring ecosystem, human health”

“Sensor em um chip: Nova tecnologia tem potencial para monitorar ecossistema e saúde humana.

Detector poluentes

Pesquisadores da University of Delaware estão desenvolvendo sensores que vão permitir detectar água e poluentes do ar em tempo real de uma maneira barata e ecologicamente correta.

Juejun Hu e Chaoying Ni, do Departamento de Materiais, Ciência e Engenharia da UD estão criando aparelhos pequenos e de alta sensibilidade que detectarão espécies moleculares orgânicas, inorgânicas e biológicas até mesmo em níveis muito baixos no ambiente. A equipe foi criada com o apoio do Programa Experimental de Delaware para Estimular Pesquisas Competitivas da National Science Foundation (EPSCoR, na sigla em inglês).

‘Estamos fabricando nanoestruturas para detectar moléculas de um modo muito sensível’, disse Hu, um professor assistente que lidera o projeto.

Com mais pesquisas e desenvolvimento, os aparatos poderão ser integrados em pacotes de sensores portáteis e movidos a bateria, substituindo detectores moleculares tradicionais que requerem equipamentos volumosos e caros.

Implementados em rede em um campo, uma porção de pequenos sensores pode detectar contaminação no ar, água e no solo em tempo real e enviar a informação a um computador via wireless.

Um enorme obstáculo à praticidade da substituição das grandes máquinas pelos pequenos sensores é que a nova tecnologia ainda é menos sensível e específica na detecção do que os instrumentos atualmente em uso. O projeto visa a criação de sensores que ultrapassem estes obstáculos.

‘É um novo tipo de sensor’, disse Ni, cooperador do projeto. ‘É minúsculo e, mais importante, é muito sensível e específico’.

Os pesquisadores usam um feixe de íons focalizado para perfurar uma fina tira de um vidro especial com poucos micrômetros de espessura, cerca de um décimo da espessura de um fio de cabelo. Quando a luz passa pela tira, as moléculas do ambiente absorvem uma ou algumas cores particulares da luz. Os sinais de absorção óptica podem ser usados para identificar a presença e a concentração das moléculas. Os cientistas planejam agrupar uma série dos minúsculos aparelhos em formato de chip para criar um sensor capaz de detectar diversos tipos de moléculas.

‘Por fim, o aparelho será muito sensível se comparado à tecnologia atual. Esperamos uma melhora de cerca de duas a quatro ordens de magnitude’, disse Hu. ‘Ele também será pequeno e deixará uma pegada ambiental também muito pequena. Uma vez integrado, ele terá o tamanho de um disco de hóquei e poderá ser colocado discretamente no ambiente’.

Desde que os pesquisadores começaram o projeto há um ano, criaram vários chips com sucesso, apesar de terem encontrado alguns problemas no caminho.

‘Fabricar o aparelho foi difícil’, disse Ni. ‘Os furos têm de ser feitos com grande precisão. Por isso precisamos do feixe de íons focalizado, que se mostrou perfeito para o projeto’.

Apesar do projeto estar em fase inicial e dos testes terem começado apenas no último outono, Hu já está vislumbrando os benefícios práticos que os aparelhos podem dar ao meio ambiente.

‘Estaremos aptos a monitorar os poluentes continuadamente, então saberemos se a água de um riacho está ficando poluída ou se uma fábrica de produtos químicos tem vazamentos. Também podemos utilizá-los para detectar vazamentos industriais tóxicos’, afirmou.

Hu acrescenta que, assim que a tecnologia for sensível o bastante, os sensores serão úteis em outros campos, incluindo a biomedicina.

‘Podemos usar os aparelhos para averiguar certas doenças analisando o hálito de um paciente. O sensor seria capaz de detectar traços de moléculas no ar que exalam.'”

Por Juan Guerrero.

Fonte: http://phys.org/news/2013-05-sensor-chip-technology-potential-ecosystem.html

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