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Técnica inovadora torna Refratômetro Automático mais simples



14/05/2014

Fonte: Rúvila Magalhães / USP
 
Pesquisa desenvolvida pelo professor aposentado Sérgio Carlos Zilio no Instituto de Física de São Carlos (IFSC) da USP identificou uma forma mais simples e barata de medir o índice de refração de uma substância. Essa grandeza pode ser usada para determinar propriedades específicas de amostras, como o teor de gordura do leite, a quantidade de sacarose do caldo de cana, pressão do ar, umidade relativa, entre outros.

A grandeza é medida por um aparelho chamado Refratômetro Automático. O instrumento mede uma propriedade óptica de materiais: o índice de refração. Essa grandeza, obtida por meio da medida do ângulo crítico na reflexão interna, serve como uma ferramenta analítica, fornecendo informações importantes sobre os materiais.

O diferencial do sistema é a nova maneira de medir o angulo crítico, de uma forma mais barata e mais simples do que a técnica usada pelos aparelhos disponíveis atualmente no mercado. Aparelhos com a técnica nova, desenvolvida pelo professor Zilio, não foram produzidos até o momento. O pesquisador ainda estuda em qual setor a metodologia pode ser melhor empregada para, então, desenvolver a ferramenta com uma interface mais apropriada.

Há vários campos em que o aparelho pode ser utilizado. No setor sucroalcoleiro, a técnica pode ser usada para caracterizar o caldo de cana por duas grandezas: índice de refração, que é chamado de brix, e também pode ser medida a quantidade de sacarose, com a técnica de sacarimetria.

O refratômetro pode inclusive ser usado na área hospitalar como monitor de respiração, por exemplo. No entanto, para Zilio, o possível mercado mais atrativo para a tecnologia é o do leite. “As cooperativas pagam os produtores de acordo com o teor de gordura do leite e estes não tem como verificar esse valor por si próprios. A ideia é fazer um aparelho portátil para essas pessoas”, afirma.

Inovação da técnica

Para desenvolver a sua técnica de medir o índice de refração de uma substância, o pesquisador usa a propriedade de mudança de polarização da luz incidente numa interface vidro/amostra em torno do ângulo crítico. A luz refletida apresentará uma linha escura, cuja posição dá a localização exata do ângulo crítico, a partir do qual se determina o índice de refração da amostra. O aparelho necessita ser calibrado com um material de índice bem conhecido, como por exemplo, a água destilada.

O desenvolvimento do procedimento foi acidental, segundo o professor. Ele estava tentando medir a luz refletida na reflexão externa e, ao mexer em polarizadores, viu manchas escuras. Passou a analisar esse fenômeno para explicar o que aconteceu.
A partir do entendimento teórico do efeito encontrado, concluiu que era uma técnica muito sensível, capaz de apontar mudanças muito sutis do índice de refração das substâncias.

A técnica já foi patenteada e teve o desenvolvimento inicial apoiado pela Fundação de Amparo à Pesquisa de São Paulo (Fapesp). A pesquisa é de custo modesto, e a prioridade no momento consiste em analisar os possíveis mercados e suas necessidades visando a determinação de nichos de aplicação. A partir desses resultados será feito o desenvolvimento do aparelho para comercialização.

Mais informações: email zilio@ifsc.usp.br

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