Sensor a base de grafite mede umidade do solo e ajuda a mitigar impactos da escassez de água

Vários vasos compostos por terra e com um sensor a base de carbono. Em primeiro plano, vaso na cor verde. O sensor consiste em um retângulo horizontal, cinza escuro, na parte superior, e dois retângulos finos e menores verticais, um ao lado do outros, de cor cinza mais claro, com as pontas de terra. Fim da descrição.
Tecnologia, que é alternativa para pequenos produtores devido ao baixo custo, foi licenciada para Galembetech, spin-off da Unicamp, e deve chegar ao mercado ainda em 2023

Esta reportagem compõe a série Prêmio Inventores 2023

Texto: Adriana Arruda | Fotos: Pedro Amatuzzi – Inova Unicamp

Um sensor resistivo a base de grafite condutor de alta performance foi desenvolvido por pesquisadores da Universidade Estadual de Campinas (Unicamp), com o intuito de medir a umidade do solo com alta precisão, em longos intervalos de tempo. Além de possuir resistência ao processo de corrosão, a tecnologia tem vida útil prolongada em relação aos demais sensores já existentes no mercado.

O invento, criado por Eduardo Galembeck e Yago Sampaio, do Instituto de Biologia (IB) da Unicamp, gerou pedido de patente e posterior licenciamento, com o apoio da Agência de Inovação Inova Unicamp, para a Galembetch, empresa spin-off da mesma instituição dos inventores

O invento pode ser utilizado para diversas finalidades na área de ciências do solo – de aplicações em sistemas de irrigação, ajudando a mitigar os impactos da crescente escassez de água, a prevenções de catástrofes, como rompimento de barreiras.

“Um dos grandes diferenciais da invenção é que, por ser feita de grafite, seus elementos condutores não oxidam, fazendo com que tenha alta durabilidade a um baixo custo em relação a outras soluções do mercado”, comenta Galembeck.

O docente conta que a patente surgiu de uma demanda de laboratório: na ocasião, os cientistas desenvolviam um experimento com escolas, com um terrário conectado a vários sensores para a realização de experimentos remotos.

“Em um desses momentos, tivemos problemas sérios no sensor de umidade do solo, pois durava menos do que o tempo dos experimentos (estes, entre quatro e nove meses). Como sou pesquisador principal do Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia em Materiais Complexos Funcionais (INCT/Inomat), sediado na Unicamp, tinha conhecimento de um material condutor a base de grafite que estava em desenvolvimento; assim, resolvi usar tal material para a produção do sensor – e ele se mostrou excelente para a demanda que tínhamos”, lembra Galembeck.

Inicialmente, os pesquisadores achavam que o sensor não seria patenteável, mas tinha um potencial de mercado. “No fim, conseguimos ter o pedido de patente depositado, com o apoio do time da Inova”, reforça o docente.

Tecnologia da Unicamp é alternativa acessível a pequenos produtores

Após pedido de patente, foi firmado, em 2022, o contrato de licenciamento da tecnologia com a Galembetch, spin-off da Unicamp, criada inicialmente como empresa de consultoria e que recentemente passou a desenvolver seus próprios projetos de pesquisa e desenvolvimento.

O intuito do licenciamento foi possibilitar o desenvolvimento tecnológico do sensor para uso em maior escala. Embora a invenção possa ter inúmeras aplicações em ciências do solo, os trabalhos de campo em desenvolvimento são focados em possibilitar uma alternativa acessível a pequenos produtores, com foco na irrigação.

“A ideia é oferecer uma tecnologia de baixo custo e que auxilie no uso assertivo de sistemas de irrigação – ou seja, dependendo da situação (escassez ou abundância de água), a tecnologia pode ser útil para acionamento ou não do sistema, de acordo com as necessidades reais do solo em determinados momento e circunstância”, conta o docente.

Homem com cabelos grisalhos, olhos castanhos escuros, camisa de manga curta azul escura, braços cruzados, a frente de folhagens verdes, em segundo plano. Fim da descrição.

Eduardo Galembeck (IB)

Segundo Galembeck, a irrigação é responsável por uma quantidade bastante significativa no uso de água potável. Assim, com implementação de sistemas inteligentes, é possível alcançar um uso mais eficiente da água, resultando inclusive em economia por parte dos agricultores. “Para cada aplicação, tipo de solo e cultura, é necessário um estudo para determinação de como o sensor será instalado e calibrado”, avalia.

Os testes de campo foram realizados no Instituto Agronômico de Campinas (IAC) e na Embrapa Meio Ambiente, em Jaguariúna (SP), o que já possibilitou disponibilizar a tecnologia ao mercado, com vendas pelo Mercado Livre e pela Amazon.

“A produção em larga escala ainda é um desafio, devido à complexidade de construção do sensor. Por enquanto, são produzidos pequenos lotes de 50 dispositivos, direcionados a produtores que usam sensores de umidade do solo em projetos de IoT [Internet das Coisas]. Mas esta produção também serve como vitrine para aplicações mais complexas e que podem demandar um serviço de consultoria para discutirmos a melhor forma de se utilizar o sensor em diferentes contextos”, adianta Galembeck.

Para chegar ao produto comercial, a empresa licenciada contou com recursos de projeto Pesquisa Inovativa em Pequenas Empresas e Programa de Apoio à Pesquisa em Empresas (PIPE/PAPPE), processo Fapesp nº 22/01668-4.

PRÊMIO INVENTORES 2023

logo do Prêmio Inventores nas cores verde claro e azul. O desenho são duas cabeças que formam uma lâmpada e embaixo o texto Prêmio Inventores UnicampINVENTORES PREMIADOS NESTE LICENCIAMENTO:

Eduardo Galembeck e Yago Sampaio Guido foram premiados na categoria Propriedade Intelectual Licenciada no Prêmio Inventores 2023.

PROGRAMAÇÃO DE HOMENAGENS

Esta reportagem integra a série de matérias elaboradas pela Inova Unicamp a respeito de algumas das tecnologias da Unicamp licenciadas. Você pode acessar esses conteúdos tanto através do site da Inova quanto em formato de ebook na próxima edição da Revista Prêmio Inventores, programada para ser lançada em setembro.

Além disso, um webinar já está programado para o dia 13 de setembro. O webinar abordará o tema “Empreendimentos Baseados em Conhecimento Científico”. A inscrição para o evento sobre as tecnologias da Unicamp na sociedade está aberta ao público em geral.

Os patrocinadores do Prêmio Inventores 2023 são: ClarkeModetFM2S; Interfarma; e Antoniense