ReSURF: Sensor Revolucionário Ultrafrágil, Elástico, Auto-Regenerável e Reciclável

Universidade Nacional de Singapura, Singapura

Desenvolvido por pesquisadores da Universidade Nacional de Singapura, o sensor ReSURF apresenta um material versátil que forma uma superfície auto-montável e repelente à água — um conceito inspirado na camada protetora oleosa da pele humana. (Imagem: College of Design and Engineering at NUS)

Água limpa e segura é vital para saúde e bem-estar humano. Também desempenha papel crítico em nossa segurança alimentar, apoia indústrias de alta tecnologia e permite urbanização sustentável. No entanto, detectar contaminação rápida e precisamente continua sendo um grande desafio em muitas partes do mundo. Um novo dispositivo inovador desenvolvido por pesquisadores da Universidade Nacional de Singapura (NUS) tem potencial para avançar significativamente o monitoramento e gestão de qualidade da água.

Inspirados na função biológica da camada protetora oleosa encontrada na pele humana, uma equipe de pesquisadores liderada pelo Professor Associado Benjamin Tee do Departamento de Ciência e Engenharia de Materiais no College of Design and Engineering da NUS, traduziu este conceito em um material versátil, chamado ReSURF, capaz de formar espontaneamente uma interface repelente à água.

Este novo material, que pode ser preparado através de uma abordagem rápida de separação de microfase, auto-regenera-se autonomamente e pode ser reciclado. Os pesquisadores incorporaram o material em um dispositivo conhecido como nanogerador triboelétrico (TENG), que usa a energia do movimento de gotas d'água para criar uma carga elétrica. O dispositivo resultante (sensor ReSURF) pode ser aplicado como monitor de qualidade da água.

"O sensor ReSURF pode detectar vários poluentes, como óleos e compostos fluorados, que são desafiadores para muitos sensores existentes. Esta capacidade, junto com características únicas como autoalimentado, auto-regenerável, reutilizável e reciclável, posiciona o ReSURF como uma solução sustentável para monitoramento de qualidade da água em tempo real, no local e sustentável," disse Tee.

O design do material ReSURF pela equipe e desempenho do novo sensor de qualidade da água foram publicados no periódico científico Nature Communications.

Tecnologias existentes de monitoramento de qualidade da água como sensores eletroquímicos, sistemas de detecção óptica e biossensores são efetivas em certas aplicações específicas, como detecção de metais pesados, fósforo e poluição microbiana.

No entanto, estas tecnologias frequentemente enfrentam limitações incluindo resposta lenta, altos custos, dependência de reagentes ou fontes de energia externas, reutilização limitada e necessidade de equipamentos de laboratório volumosos ou instrumentação especializada.

O sensor ReSURF desenvolvido pela equipe da NUS supera efetivamente esses desafios, particularmente em detecção de qualidade da água no local em tempo real. O dispositivo autoalimentado demonstrou capacidade de detectar contaminantes na água em aproximadamente 6 milissegundos (ou seja, cerca de 40 vezes mais rápido que uma piscada de olho).

Além disso, o sensor ReSURF é projetado para ser auto-regenerável e reciclável, tornando-o uma solução sustentável e de baixa manutenção. Sendo elástico e transparente, o material pode ser facilmente integrado em plataformas flexíveis, incluindo robótica macia e eletrônicos vestíveis, diferenciando-o de materiais de sensoriamento convencionais.

Ademais, o material ReSURF aplicado como sensor oferece uma solução ambientalmente amigável pois pode ser facilmente reciclado devido à sua solubilidade em solventes, permitindo que seja reutilizado em novos dispositivos sem sofrer perda de desempenho.

Para mais informações, contate: Zhi Hui Poo em [email protegido]; +65 651-65-399.