Desenvolvimento de um Lab-on-a-Drone com plataforma fluorescente baseada em nanomateriais quânticos e sensores ópticos para fins de monitoramento ambiental
Lab-on-a-drone; fluorímetro portátil; N-CQDs; monitoramento de águas superficiais; veículo aéreo não tripulado.
O direito à água potável segura e limpa, bem como o acesso ao saneamento, são reconhecidos pela Resolução A/RES/64/292 da Assembleia Geral das Nações Unidas como direitos humanos essenciais. Contudo, a contaminação dos recursos hídricos pelo lançamento de efluentes industriais, agrícolas e domésticos tem comprometido a qualidade das águas ambientais. Nesse cenário de degradação, o cromo hexavalente destaca-se como um contaminante inorgânico de alta toxicidade e potencial carcinogênico, cuja ocorrência está associada a atividades antropogênicas e industriais, principalmente a processos metalúrgicos, galvanoplásticos e de curtimento de couro. Nesse contexto, torna-se evidente a necessidade de ferramentas automatizadas para o monitoramento ambiental que integrem a coleta de amostras e sua análise in situ, mesmo em regiões de difícil acesso, auxiliando os órgãos de proteção ambiental na tomada de decisões. Com esse propósito, o presente trabalho desenvolveu uma plataforma sensora baseada em nanomateriais quânticos, acoplada a um veículo aéreo não tripulado para o monitoramento de águas superficiais. O desenvolvimento da plataforma envolveu a síntese e a caracterização das nanopartículas, a construção dos sistemas de coleta e análise, o desenvolvimento da eletrônica embarcada, da interface Web e a validação analítica do método. Os resultados incluíram a obtenção de N-CQDs com rendimento quântico de 42%, o desenvolvimento de um fluorímetro portátil com calibração baseada em aprendizado de máquina e operação remota via interface Web, bem como um método analítico seletivo para Cr(VI), com elevada linearidade, precisão, exatidão, sensibilidade e limite de detecção de 6,305 μg L⁻¹, inferior aos valores máximos estabelecidos pelos principais órgãos de proteção ambiental. Esses resultados demonstraram a viabilidade do sistema proposto, resultando em uma plataforma Lab-on-a-Drone inovadora para o monitoramento ambiental de águas superficiais.