Caneta de brinquedo imprime sensor que detecta ácido pícrico

Pesquisadores do Instituto de Química da USP desenvolveram um método para medir a concentração de ácido pícrico, composto explosivo e poluente solúvel em água. O sistema usa eletrodos feitos em impressão 3D com uma caneta de brinquedo modificada e filamentos de baixo custo. O trabalho foi publicado na revista Microchimica Acta.

O ácido pícrico é usado na indústria, por exemplo como corante para tingir tecidos de seda. Sem descarte adequado, ele pode atingir o lençol freático e prejudicar o ambiente aquático. Também é nocivo ao organismo humano, principalmente em contato com pulmões e pele.

Hoje, a forma principal de análise desse composto é a cromatografia, feita em equipamentos que chegam a custar R$ 500 mil e exigem profissionais especializados. A proposta do grupo é levar a triagem para fora do laboratório, reduzindo tempo e custo de coleta e análise.

Os eletrodos são feitos com ácido poliláctico, termoplástico comum em impressão 3D e produzido em larga escala, que dá a estrutura, e com negro de carbono, que fornece a condutividade elétrica. Segundo os pesquisadores, eletrodos convencionais costumam usar metais nobres como platina ou ouro, o que encarece o dispositivo. Ao integrar os eletrodos a um dispositivo eletroquímico, aplica-se um potencial elétrico e mede-se a corrente gerada pela reação. Quanto maior a quantidade do composto, maior a corrente, segundo o professor Thiago Paixão.

O método usa um papel que transporta a solução até a superfície dos eletrodos, em uma espécie de emulação da cromatografia. De acordo com a equipe, o processo gasta pouca energia e pode funcionar com uma pilha, sem a estrutura de uma impressora 3D de maior porte. A caneta usada custa R$ 70, segundo Lauro Antonio Pradela Filho, coautor do artigo e professor da UFMS.

Os autores apontam dois usos. O primeiro é a triagem de água de rios ou de ambientes contaminados, em que uma resposta rápida pode indicar se é preciso interromper o uso da água, coletar amostras para análises confirmatórias ou investigar a origem da contaminação. O segundo é a triagem de outros explosivos, como o TNT, em regiões remotas, usando uma quantidade muito pequena de amostra.

O trabalho foi desenvolvido no Laboratório de Línguas Eletrônicas e Sensores Químicos, a partir de iniciação científica de Júlia de Oliveira Cardoso, primeira autora do artigo, e coordenado por Thiago Paixão. Para o gestor ambiental e o analista de laboratório, o ponto prático é o seguinte: o método é uma ferramenta de triagem em campo, e não substitui as análises confirmatórias. Qualquer resultado positivo ainda precisa ser validado pelos métodos oficiais antes de embasar decisão de interdição, perícia ou autuação.