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Mecânica

Folha sensorial colada dentro de tubos monitora líquidos continuamente

Redação do Site Inovação Tecnológica - 13/06/2022

Folha sensorial colada dentro de tubos monitora líquidos continuamente
A folha sensorial pode ser fixada em tubos de vários tamanhos e formatos, aproveitando sua elasticidade.
[Imagem: Kou Li et al. - 10.1126/sciadv.abm4349]

Sensor interno em tubos

Pesquisadores da Universidade de Osaka, no Japão, inventaram um revestimento flexível, feito com nanotubos de carbono e materiais condutores elásticos, que pode ser colado no interior dentro de um tubo ou duto para caracterizar qualitativamente o líquido em seu interior.

Usando a eletricidade gerada pela própria passagem do líquido sobre sua camada de nanotubos de carbono, o sensor simplifica todo o processo de monitoramento atual, dispensando amostragem, rotulagem química ou fontes de luz externas.

O método pode permitir o controle de qualidade local nas fábricas, em dutos de transporte de materiais e mesmo em sistemas de suprimento de água para a população.

"Nosso dispositivo de folha elástica é equipado com um sensor óptico de banda larga de alta sensibilidade, que permite que ele seja conectado a uma ampla variedade de formatos de tubos," disseram Li Kou e Teppei Araki, idealizadores da tecnologia de monitoramento.

Mudanças na temperatura do líquido também podem ser monitoradas passivamente com base na radiação de corpo negro. Já para a detecção de impurezas ou a inspeção de bebidas, por exemplo, é necessário acrescentar uma fonte de luz terahertz ou infravermelha, permitindo que os métodos de espectroscopia sejam aplicados continuamente aos líquidos em fluxo.

Folha sensorial colada dentro de tubos monitora líquidos continuamente
O sensor também monitora a integridade do duto, apontando rachaduras.
[Imagem: Kou Li et al. - 10.1126/sciadv.abm4349]

Monitoramento contínuo

A equipe espera que o novo sensor possa levar à modernização dos métodos de controle de qualidade industrial, como as concentrações de contaminantes, que poderão ser monitoradas continuamente, e não apenas por amostragem, durante coletas programadas.

"A folha do sensor óptico pode visualizar facilmente a concentração, temperatura, viscosidade e localização de rachaduras e do próprio líquido nos tubos, contribuindo para a realização de futuros sistemas de medição ambiental," disse o professor Yukio Kawano.

Bibliografia:

Artigo: Stretchable broadband photo-sensor sheets for nonsampling, source-free, and label-free chemical monitoring by simple deformable wrapping
Autores: Kou Li, Teppei Araki, Ryogo Utaki, Yu Tokumoto, Meiling Sun, Satsuki Yasui, Naoko Kurihira, Yuko Kasai, Daichi Suzuki, Ruben Marteijn, Jaap M.J. den Toonder, Tsuyoshi Sekitani, Yukio Kawano
Revista: Science Advances
DOI: 10.1126/sciadv.abm4349
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