Ferramenta tem múltiplo uso, sendo bastante eficaz para inferir dados sobre a poluição e aerossóis atmosféricos.
Os radiômetros espectrais são equipamentos destinados a medidas e análise da radiação eletromagnética (ondas eletromagnéticas) no espectro da luz visível, infravermelho e ultravioleta. A tecnologia empregada nesse instrumento pode atender a várias aplicações, como por exemplo, as exigidas em análises físico-químicas que vão desde a atmosfera até substâncias como soluções diversas, incluindo medicamentos, fórmulas etc. Atualmente, os equipamentos do gênero utilizados no Brasil (tanto os empregados na pesquisa quanto na indústria) são importados. Os instrumentos comprados fora do país custam caro, além de criar uma dependência da calibração e manutenção feita fora do país, gerando custos e dificuldades tanto na área acadêmica quanto na industrial.
Mas o físico André Cozza Sayão, que defendeu recentemente seu doutorado em Ciências Engenharia Elétrica – Microeletrônica na Poli-USP, desenvolveu um sistema totalmente nacional, mais barato, compacto e com performance melhor que os similares estrangeiros. O protótipo criado por ele no grupo de pesquisas do Laboratório de Microeletrônica (LME/USP) está parametrizado para estudos de sensoriamento remoto ambiental (poluição e aerossóis) e meteorologia física de radiação solar em amplo espectro eletromagnético.
“A radiação solar – luz – conforme passa pela atmosfera, é atenuada pelos seus constituintes atmosféricos, que são diversos: além de gases como nitrogênio, oxigênio e gás carbônico, há também partículas, como os aerossóis. Fisicamente, cada constituinte possui uma assinatura espectral da atenuação que provoca na radiação solar durante o seu deslocamento pela atmosfera, que corresponde ao comprimento da onda. Desenvolvemos um protótipo que consegue medir em 128 diferentes comprimentos de onda, portanto possui 128 canais. Instrumentos similares empregados e disponíveis no mercado só possuem oito canais, inclusive os empregados pela NASA, a Agência Espacial Americana”, resume Sayão.
“Conhecendo-se o valor da luz solar que chega no topo da atmosfera, se o instrumento medir pouca luz em determinado comprimento de onda (canal), é sinal de que há muito material particulado e similares no meio óptico (no caso, aqui, a atmosfera) atenuando a luz e vice versa. Quanto mais canais o aparelho possuir, oferecerá ao pesquisador que o utilizar, uma melhor visão, descrição e análise do meio de estudo”, explica Sayão.
O pulo do gato do aparelho criado por Sayão é o filtro espectral não uniforme, que permite uma análise multiespectral em um único dispositivo compacto, robusto e portátil. “Os aparelhos comuns utilizam filtros óticos que só deixam passar um tipo de onda por filtro, limitando os aparelhos. No nosso caso, criamos um filtro que deixa passar vários tipos de ondas ao mesmo tempo, em pontos diferentes do filtro, possibilitando a multiplicidade de canais. Essa tecnologia desenvolvida, com as características obtidas, não existe no mercado, é uma inovação tecnológica”, garante Sayão.
O protótipo criado por ele foi testado e confrontado, em testes preliminares, com o melhor similar que existe. “Nossa resolução é maior que a do aparelho de referência”, sentencia Sayão. “Podemos, inclusive, futuramente calibrar outros aparelhos a partir dele e servir como referência de calibração. Além do mais, criar uma tecnologia nacional é imprescindível para o desenvolvimento de pesquisas. Na área de poluição atmosférica e ambiental, por exemplo, as pesquisas ficam muito restritas e dispersas, no Brasil, por conta de nossas limitações tecnológicas”, acredita o pesquisador.
A ferramenta inclui, ainda, um microcontrolador que armazena as informações coletadas, já que cada canal oferece uma medida e, assim, são feitas 128 medidas quase instantâneas em ciclos de um minuto. “O aparelho será extremamente útil para medidas e pesquisas sobre aerossóis, (material particulado), entre outros. Mas pode atender muitas outras aplicações, na medicina, na farmácia, na indústria química e na engenharia de materiais”, complementa o orientador de Sayão, Roberto Onmori.
O próximo passo, segundo o criador da ferramenta, é tentar encontrar um financiador. “Queremos viabilizar a produção do equipamento para disponibilizar para universidades e institutos de pesquisa”, diz ele. Os aparelhos disponíveis no mercado custam de U$ 30 mil a U$ 70 mil. Sayão acredita que o preço final de venda de sua versão nacional não ultrapasse os US$ 5 mil além dos benefícios do desenvolvimento de tecnológico e atendimento especializado em instrumentação exigente e de ponta no Brasil.
