SÃO CARLOS/SP - Um grupo de pesquisadores do Brasil – IFSC/USP e UNICAMP - e da Espanha desenvolveu um sensor de papel flexível, biodegradável e de baixo custo capaz de detectar dióxido de nitrogênio (NO₂), um dos principais poluentes presentes no ar das grandes cidades. A inovação poderá facilitar o monitoramento da qualidade do ar sem gerar o volume de resíduos eletrônicos produzido pelos sensores convencionais.
O dióxido de nitrogênio é liberado principalmente por veículos, indústrias e usinas termoelétricas. A exposição prolongada ao gás está associada ao agravamento de doenças respiratórias e contribui para a formação de poluição fotoquímica nas áreas urbanas. Por isso, encontrar maneiras simples e econômicas de medir sua concentração tornou-se uma prioridade para pesquisadores em todo o mundo.
Para enfrentar esse desafio, a equipe criou um pequeno sensor com papel de celulose impregnado com uma camada de grafeno reduzido, um material derivado do grafeno que conduz eletricidade e reage quando entra em contato com o dióxido de nitrogênio. O processo de fabricação é simples, dispensando equipamentos sofisticados e permitindo produção em larga escala.
Os testes mostraram que a combinação ideal foi obtida com uma concentração específica do material e 20 etapas de impregnação do papel. Nessa configuração, o sensor apresentou elevada sensibilidade para detectar baixas concentrações de dióxido de nitrogênio, operando à temperatura ambiente, sem necessidade de aquecimento nem de alto consumo de energia.
Outra vantagem observada pelos pesquisadores foi a seletividade do dispositivo. Durante os experimentos, o sensor respondeu principalmente ao dióxido de nitrogênio, apresentando pouca interferência de outros gases normalmente presentes na atmosfera, como monóxido de carbono, amônia, sulfeto de hidrogênio e ozônio. Também manteve desempenho estável durante quase um mês de testes e produziu resultados semelhantes quando diferentes unidades foram fabricadas pelo mesmo método.
O equipamento também demonstrou resistência mecânica. Mesmo submetido a repetidas flexões, continuou funcionando normalmente, característica importante para aplicações em dispositivos portáteis e vestíveis. Além disso, os pesquisadores verificaram que a umidade aumenta a capacidade do sensor de detectar o gás, tornando-o especialmente adequado para uso em ambientes externos, onde a umidade do ar varia naturalmente.
Um dos aspectos mais inovadores do estudo é o compromisso com a sustentabilidade. Diferentemente dos sensores eletrônicos convencionais, que geram lixo eletrônico de difícil descarte, o novo dispositivo é produzido sobre papel e se degrada rapidamente quando descartado em água, sem deixar resíduos nocivos. Essa característica pode reduzir significativamente o impacto ambiental de redes de monitoramento compostas por milhares de sensores descartáveis.
Segundo os autores, o objetivo da pesquisa não foi criar o sensor mais sensível já desenvolvido, mas sim encontrar um equilíbrio entre desempenho, baixo custo, flexibilidade e respeito ao meio ambiente. O resultado demonstra que é possível desenvolver dispositivos eficientes para monitorar a qualidade do ar, utilizando materiais simples, biodegradáveis e de fácil fabricação.
A expectativa é de que essa tecnologia encontre espaço em uma ampla variedade de aplicações nos próximos anos. Em cidades inteligentes, por exemplo, sensores biodegradáveis poderão ser instalados em postes, semáforos, estações de transporte público e áreas de grande circulação para formar uma rede capaz de monitorar, em tempo real, a qualidade do ar.
Também poderão ser incorporados a equipamentos portáteis e até a dispositivos vestíveis, permitindo que pessoas com doenças respiratórias, como asma e bronquite, acompanhem os níveis de poluição nos locais por onde circulam.
Na área da saúde pública, essas informações poderão auxiliar as autoridades na emissão de alertas em dias de maior concentração de poluentes e na elaboração de políticas ambientais mais eficazes.
Ao combinar baixo custo, facilidade de fabricação e rápida degradação após o descarte, o novo sensor representa um passo importante rumo a soluções tecnológicas que conciliam inovação, proteção da saúde e redução do impacto ambiental causado pelo lixo eletrônico.
O dióxido de nitrogênio (NO₂) é um gás de cor castanho-avermelhada, de odor forte e irritante, formado por um átomo de nitrogênio e dois de oxigênio. É um dos principais poluentes atmosféricos e pode causar danos à saúde humana e ao meio ambiente.
O NO₂ é gerado principalmente durante processos de combustão em altas temperaturas, como:
*Motores de automóveis, caminhões e ônibus;
*Usinas termoelétricas;
*Indústrias e caldeiras;
*Queimadas e incêndios florestais;
*Fogões e aquecedores a gás, especialmente em ambientes mal ventilados;
Efeitos na saúde
A exposição ao dióxido de nitrogênio pode provocar:
*Irritação dos olhos, nariz e garganta;
*Tosse e dificuldade para respirar;
*Agravamento da asma e da bronquite;
*Redução da função pulmonar;
*Maior suscetibilidade a infecções respiratórias;
Crianças, idosos e pessoas com doenças respiratórias são os grupos mais vulneráveis.
Impactos ambientais
O NO₂ contribui para a formação do ozônio troposférico (smog fotoquímico), chuva ácida, formação de partículas finas (PM₂,₅), que também afetam a saúde e danos à vegetação e aos ecossistemas.
Confira no link o artigo original desta pesquisa liderada pelo docente e pesquisador do IFSC/USP, Prof. Dr. Valmor Mastelaro, publicado na revista internacional “Microchemical Journal” - https://www2.ifsc.usp.br/portal-ifsc/wp-content/uploads/2026/08/1-s2.0-S0026265X26017029-main-valmor.pdf
