À medida que os desafios ambientais globais ameaçam a qualidade da água, há uma demanda crescente por soluções de monitoramento eficientes. As tecnologias de sensoriamento fotônico surgem como ferramentas promissoras de avaliação precisa e em tempo real da qualidade da água, oferecendo alta sensibilidade e seletividade em diversos ambientes aquáticos.
Princípios das Tecnologias de Sensoriamento Fotônico
As tecnologias de detecção fotônica usam interações fundamentais entre luz e matéria, como transmissão e reflexão, para identificar contenções ou indicadores-chave de qualidade da água, como sólidos suspensos totais (SST).
Esses sensores utilizam fontes de luz como LEDs ou lasers para iluminar a água, onde o tamanho e a composição das impurezas afetam a interação da luz, causando mudanças na intensidade da luz ou no comprimento de onda.
Essas alterações são então registradas por meio de diversos métodos de detecção, incluindo fotodiodos, fototransistores ou dispositivos de carga acoplada (CCDs), que medem a intensidade da luz após a interação com os contaminantes. Fibras ópticas são frequentemente utilizadas para direcionar a luz de e para a amostra de água, permitindo o sensoriamento remoto ou distribuído.
Além de medir a transmissão e a reflexão da luz, alguns sensores fotônicos utilizam fenômenos ópticos específicos para detectar contaminantes. Por exemplo, sensores de fluorescência excitam moléculas fluorescentes na água com luz de um comprimento de onda específico e medem a intensidade da fluorescência emitida, que pode ser correlacionada com a concentração de contaminantes específicos.
Por outro lado, os sensores de ressonância plasmônica de superfície (SPR) monitoram variações no índice de refração de uma superfície metálica resultantes da ligação de moléculas alvo, fornecendo um método de detecção sem rótulo e em tempo real.
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Horário da postagem: 11/06/2024