Desenvolvimento de "língua eletrônica" nanoestruturada baseada em buckypaper e seu uso para autenticação de bebidas etílicas

• Ano de defesa: 2023
• Autor(a) principal: FERREIRA, Luiza de Marilac Pantoja
• Outros Autores: https://orcid.org/0000-0002-1660-8374
• Orientador(a): BARBOSA NETO, Newton Martins
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal do Pará
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais
• Departamento: Campus Universitário de Ananindeua
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Buckypaper; Sensor quimiorresistivo; Adulteração
• Palavras-chave em Inglês: Chemoresistive sensor element; Adulteration
• Área do conhecimento CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICA::METALURGIA DE TRANSFORMACAO::TRATAMENTO TERMICOS, MECANICOS E QUIMICOS
• Link de acesso: http://repositorio.ufpa.br:8080/jspui/handle/2011/15506

O desenvolvimento de dispositivos eletrônicos tornou-se de grande relevância para detecção de fraudes em bebidas como o vinho, pois práticas ilegais que envolvem adição de substâncias exógenas como álcool e diluição com água trazem riscos à saúde humana bem como impactos econômicos. Assim, neste estudo, foram desenvolvidos filmes Buckypapers (BPs) baseados em Nanotubos de Carbono de Paredes Múltiplas puros (NTCPMs-puros) e funcionalizados com Ácido Carboxílico (NTCPMs-COOH) depositados através de filtração a vácuo em papel filtro celulósico para aplicação como elemento sensor na análise de bebidas etílicas baseadas em uva e açaí (não adulteradas e adulteradas com 1,0, 2,5, 5,0, 7,5 e 10% de água destilada e álcool etílico). A caracterização morfológica dos BPs por Microscopia Eletrônica de Varredura indica a formação de aglomerados de NTCPMs-COOH dispersos sobre a superfície e entre as fibras celulósicas do papel, bem como baixa adesão e deposição não uniforme de NTCPMs-puros altamente aglomerados. Medidas de resistência elétrica em função do tempo (R × t) foram realizadas pelo método de duas pontas, à temperatura ambiente adicionando-se os analitos à superfície das amostras do elemento sensor com o auxílio de uma micropipeta. A análise da resposta obtida por meio de curvas de resistência relativa normalizada demonstra comportamento distinto para o BP-NTCPMs-COOH, obtendo variação positiva na presença de vinhos do Porto e de Açaí adulterados com água e variação negativa para adulteração com álcool etílico. Tais comportamentos, não foram observados no BP-NTCPMs-puros, evidenciando que as respostas são originadas das interações polares estabelecidas entre os grupos COOH e as moléculas de adulterantes adicionadas aos vinhos, culminando em parâmetros de desempenho pronunciados para o BP-NTCPMs-COOH (resposta máxima de 5,67 ± 1,82 para bebida etílica de açaí não adulterada e tempos de resposta e recuperação máximos de 37,33 min e 50,58 min, para vinho do Porto adulterado com 5,0 e 10% água destilada, respectivamente). O processamento dos dados por PCA evidenciaram a capacidade de discriminação e reconhecimento de analitos e adulterantes pelo BP-NTCPMs-COOH, indicando seu potencial de aplicação como elemento sensor quimiorresistivo, de baixo custo, fácil manuseio e resposta em tempo real em um dispositivo de “Internet das coisas” (IoT) compondo uma “língua eletrônica” nanoestruturada para autenticação de bebidas etílicas.