DEFESA DE TESE DE DOUTORADO #448 – TIAGO AMARANTE DE BARROS CARDOSO – 17/10/2025

Este trabalho descreve o desenvolvimento, a caracterização e a validação de um sistema de sensoriamento de líquidos baseado em tinta condutora formulada com nanotubos de carbono de paredes múltiplas (MWCNTs) e microfibras de celulose (MFCs). O objetivo foi atender à demanda por dispositivos portáteis, sensíveis e economicamente viáveis, superando limitações de métodos laboratoriais convencionais no controle de combustíveis e líquidos em geral.
A formulação da tinta, combinando MWCNTs (condutividade) e MFCs (estruturação), resultou em material estável, compatível com diferentes técnicas de deposição e adequado para fabricação reprodutível e escalável. Microscopia confirmou redes de percolação eficientes, base das propriedades condutoras e de sensoriamento. O estudo dos mecanismos de transdução revelou forte correlação entre a resposta elétrica e as propriedades físico-químicas dos líquidos. Foram obtidos modelos matemáticos preditivos de alta confiabilidade. A validação em aplicações reais mostrou eficácia na detecção de adulterações em combustíveis: em gasolina adulterada com etanol, o sensor identificou 1% de contaminante e quantificou até 25%. Para etanol adulterado com metanol, detectou até 6%. Ensaios com diesel, gasolina e etanol permitiram classificação correta das amostras.
A plataforma também foi aplicada à detecção de óleo em água (10–500 ppm), e análise de óleos isolantes, com identificação de mecanismos distintos em óleos altamente dielétricos. Cientificamente, o estudo avança na compreensão dos mecanismos de condução em compósitos de carbono nanoestruturado e fibras naturais, destacando o papel das MFCs na modulação
da percolação elétrica. Do ponto de vista tecnológico, a proposta apresenta impacto socioeconômico relevante, considerando que a adulteração de combustíveis gera perdas anuais de cerca de R$ 30 bilhões no Brasil. Os resultados geraram artigo científico e patente já concedida, confirmando a hipótese inicial e evidenciando o potencial de transferência tecnológica. Em síntese, a integração entre nanotecnologia, materiais sustentáveis e técnicas avançadas de processamento de sinais demonstrou grande potencial para aplicações inovadoras no controle de qualidade de combustíveis e na análise de líquidos, com impacto científico e tecnológico significativo.

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