Cientistas da UFPB desenvolvem braço robótico para controle da qualidade da água

Cientistas da Universidade Federal da Paraíba (UFPB) desenvolveram braço robótico para controle da qualidade da água, denominado de Automatic Three-dimensional Linear Actuator System (ATLAS), que significa Sistema Automático com Atuação Linear Tridimensional, em tradução livre.

O equipamento de baixo custo de uso, de montagem e de manutenção tem elevada frequência analítica, sendo capaz de fazer entre 72 e 344 análises por hora, a depender dos parâmetros utilizados, com redução drástica de pelo menos 95% no consumo de soluções e amostras e de geração de resíduos na verificação.

Segundo Pedro Lemos de Almeida Júnior, um dos inventores da patente e egresso do curso de doutorado do Programa de Pós-graduação em Química da UFPB, o analisador robótico é robusto e apresenta versatilidade de hardware e de software, permitindo ao usuário a avaliação de diversos parâmetros de qualidade ao mesmo tempo, entre eles condutividade, pH, alcalinidade total, dureza total, índice de cloretos, nitrito, fósforo reativo total e ferro total, com resultados comparáveis aos métodos padrão.

“Além da alta versatilidade e flexibilidade desse equipamento, ele difere de seus concorrentes que, na maioria dos casos, são destinados à realização de um número reduzido de análises ou, quando mais flexíveis, apresentam custo incompatível com o mercado de laboratório de análises de águas", destaca o pesquisador.

Pedro Lemos de Almeida Júnior conta que o analisador funciona baseado na movimentação do braço robótico ao longo do espaço e dos componentes do equipamento. Ao braço robótico, há acoplado um tubo em linha com a bomba de seringa. Esse sistema é responsável pela coleta e depósito das soluções e amostras. Dessa forma, é possível utilizar até 80 tubos para as amostras e soluções padrão.

O sistema robótico de movimentação tridimensional opera em um espaço de aproximadamente 4.600 cm³. De acordo com o pesquisador, hoje professor do Instituto Federal do Sertão Pernambucano (IF Sertão-PE), as reações químicas ocorrem nos reatores.

“Trata-se de uma placa de 96 poços convencional. Esses reatores ficam em um suporte que garante agitação e iluminação constante, e controlável, ao longo de todo o processo de análise. Fazendo-se uso de uma webcam, é possível acompanhar a ocorrência das reações químicas e, por conseguinte, a quantificação das amostras analisadas”, elucida o egresso da UFPB.

Os parâmetros para controle da qualidade da água são definidos por portarias emitidas pela Agência Nacional de Vigilância Sanitária (Anvisa) ou pelo Ministério da Saúde no Brasil. De modo geral, se os parâmetros não são respeitados, a amostra analisada é considerada imprópria para uso.

O equipamento foi desenvolvido no Laboratório de Automação e Instrumentação em Química Analítica e Quimiometria (Laqa), localizado no Departamento de Química do Centro de Ciências Exatas e da Natureza (CCEN) da UFPB, no campus I, em João Pessoa.

Atualmente, há duas versões. A primeira tem como base material reciclado de computadores e impressoras convencionais. A nova faz uso de peças impressas utilizando impressoras 3D. Ambas apresentam as mesmas características mecânicas e desempenho analítico semelhante. Em termos de custo, estima-se que, nas duas versões, o custo total de produção seja inferior a R$ 1 mil.

A patente poderá ser útil para indústrias que desenvolvem equipamentos de análises químicas, podendo ser aplicada em laboratórios de análise de rotinas, além de laboratório de indústrias que requerem a análise de matérias-primas, produtos ou dejetos de processos industriais, com ou sem tratamento.

Além do Pedro Lemos de Almeida Júnior, o professor adjunto do Departamento de Química da UFPB Luciano Farias de Almeida, seu ex-orientador, também assina a patente. O processo de desenvolvimento do braço robótico foi divulgado por meio de artigo no periódico Analytica Chimica Acta, revista científica revisada por pares, publicada desde 1947, que abrange pesquisas originais e revisões de aspectos fundamentais e aplicados da química analítica.