Desenvolvimento de um Sensor Ressonador de Micro-ondas Funcionalizado com Óxido de Grafeno Reduzido para Monitoramento de Dióxido de Nitrogênio
sensor ressonador de micro-ondas; óxido de grafeno reduzido; dióxido de nitrogênio; detecção de gases; deslocamento de frequência; monitoramento ambiental; detecção à temperatura ambiente.
O dióxido de nitrogênio (NO₂) é um poluente atmosférico perigoso que requer monitoramento sensível e confiável. Este trabalho propõe um sensor ressonador de micro-ondas de múltiplos anéis funcionalizado com óxido de grafeno reduzido (rGO) para a detecção de NO₂ à temperatura ambiente. O sensor proposto combina as propriedades de adsorção do rGO com a sensibilidade eletromagnética de um ressonador de micro-ondas compacto. O sensor será projetado e otimizado utilizando o ANSYS HFSS, com o rGO depositado em regiões de acoplamento de alto campo elétrico para aumentar a interação entre o gás e o sensor. Espera-se que a adsorção de NO₂ no rGO altere suas propriedades dielétricas complexas efetivas por meio de interações de transferência de carga, produzindo mudanças mensuráveis na frequência de ressonância e nos parâmetros S. Resultados preliminares obtidos por simulação no HFSS apresentam uma ressonância próxima a 5,5 GHz, com um deslocamento aproximado de 250 MHz após a integração do rGO, confirmando uma perturbação eletromagnética significativa. A validação experimental sob concentrações controladas de NO₂ permitirá estabelecer a relação entre a concentração do gás e a resposta de deslocamento da frequência de ressonância do sensor, além de avaliar suas características de sensibilidade, seletividade, repetibilidade, tempo de resposta e recuperação.