Pesquisadores das universidades de São Paulo (USP) e Federal de Viçosa (UFV) desenvolveram um sensor sustentável vestível capaz de monitorar os níveis de defensivos agrícolas diretamente na casca dos vegetais.
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Feito de acetato de celulose, material produzido a partir da polpa de madeira, o dispositivo tem potencial para ajudar a garantir a segurança dos alimentos em um mundo que cada vez mais sofre com a escassez de comida. Os resultados do estudo foram publicados recentemente na revista Biomaterials Advances.
Defensivos são amplamente utilizados para aumentar a produtividade agrícola.
No entanto, apenas 50% dos agroquímicos pulverizados atingem o alvo correto.
Para evitar que substâncias mal direcionadas contaminem seres humanos por contato com a pele, inalação e ingestão de alimentos e água, é necessário monitorar suas concentrações nos solos, águas subterrâneas, fluídos de águas residuais, águas superficiais, fontes de água potável integral e produtos alimentícios.
As ferramentas analíticas mais utilizadas para essa análise são as técnicas cromatográficas, que, embora efetivas, apresentam desvantagens, como a necessidade de pré-tratamento da amostra, do uso de instrumentos de custo elevado e de especialistas laboratoriais qualificados, além do longo tempo de análise e falta de portabilidade. Outro problema fundamental a se considerar nos dias de hoje são os resíduos inseguros produzidos por solventes orgânicos.
“Como alternativa, os sensores eletroquímicos podem combinar economia, detecção rápida, miniaturização, produção em larga escala, conveniência, praticidade, alta seletividade e detecção de agroquímicos no local, permitindo a análise diretamente na casca e nas folhas dos alimentos com sensores vestíveis nas plantas – e foi o que fizemos”, conta Paulo Augusto Raymundo Pereira, pesquisador do Instituto de Física de São Carlos (IFSC-USP) e coordenador da pesquisa.
“Mas, em vez de materiais tradicionais ambientalmente insustentáveis e que necessitam de muito tempo para se degradar, como os cerâmicos ou plásticos derivados do petróleo, utilizamos o acetato de celulose, material de origem vegetal que tem baixo impacto ambiental e se desintegra completamente em 340 dias, dependendo das condições do local. Além de possuir, é claro, as características apropriadas para sensores, incluindo baixo custo, portabilidade e flexibilidade”, complementa.
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As folhas de acetato de celulose foram produzidas pelo método de moldagem, em que o material é colocado em um espaço com o formato adequado, e o sistema de sensoriamento completo de três eletrodos foi fabricado por serigrafia.
Durante os testes em laboratório, uma solução com os defensivos carbendazim e paraquate foi pulverizada sobre folhas de alface e peles de tomate, simulando o uso de defensivos agrícolas no mundo real.
O sensor vestível foi, então, anexado diretamente nas superfícies dos alimentos e a medição foi feita. Os resultados mostraram desempenho de detecção compatível com o de um sensor de tereftalato de polietileno, matéria-prima mais comumente utilizada.
Níveis acima dos limites
O estudo financiado pela Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (Fapesp) investigou ainda a eficiência da lavagem e da imersão dos vegetais em um litro de água por duas horas para remover o defensivo.
Foram removidos cerca de 40% de carbendazim e 60% de paraquate da folha de alface, enquanto na superfície do tomate foram eliminados 64% de ambos os defensivos. Da casca do tomate, no entanto, os resíduos não foram completamente retirados.
“Todos os resultados indicam que as etapas de lavagem e imersão não foram suficientes para remover os resíduos de defensivos. Pelo menos 10% das substâncias permaneceram na casca do alimento”, diz Raymundo.
De acordo com o pesquisador, a tecnologia poderia ser útil para agências internacionais de vigilância sanitária, produtores de orgânicos para certificação da ausência de defensivos e, principalmente, produtores rurais, com a função de monitorar os níveis de agroquímicos no campo com a aplicação da dose necessária em cada ponto da lavoura.
Dessa forma, seria possível diminuir o uso dessas substâncias e aumentar a produtividade, levando ainda a uma redução do preço final ao consumidor.
