Novo sensor de luz para baterias, indústria petrolífera e aterros sanitários

Redação do Site Inovação Tecnológica - 10/02/2005

Enviando fracos feixes de luz através de fibras óticas comuns, o pesquisador Jonathan Weiss, dos Laboratórios Sandia, Estados Unidos, desenvolveu uma nova classe de sensores que poderá resolver problemas que vão desde a migração de poluentes em aterros sanitários até a verificação do nível de carga das baterias de automóvel.

Em seus novos sensores, o Dr. Weiss explora mudanças quase imperceptíveis na luz, que ele utiliza de diversas formas.

O que está realmente chamando a atenção é que os novos sensores podem também ser utilizados na indústria petrolífera, avisando quando os operadores devem parar de bombear o óleo, evitando que ele se misture com a água do subsolo. O sensor de interface óleo/água já está sendo objeto de um pedido de patente feito pelo laboratório, em conjunto com a empresa Custom Electronics, que está desenvolvendo os protótipos a partir do modelo de laboratório.

O sistema de detecção de cargas em baterias de automóveis ainda está disponível para transferência de tecnologia para alguma empresa interessada. Ao invés de exigir a retirada das tampas da bateria e a inserção de um medidor de densidade - sempre correndo o risco de espirrar ácido pela roupa ou sobre a pintura do carro - o novo sistema baseia-se na inclusão de um finíssimo tubo de vidro cheio de ácido no interior da bateria.

A seguir, envia-se luz gerada por um LED através do tubo de vidro e mede-se seu retorno. A quantidade de luz que fica no tubo depende do índice de refração da solução à sua volta. Se os índices de refração são idênticos, ou seja, se a bateria tem a mesma concentração de ácido que o tubo de vidro, a luz escapará e se manterá dentro do tubo nas mesmas proporções. Quando a solução da bateria for enfraquecendo, o índice de refração vai diminuindo, aumentando a luz mantida no interior do tubo de vidro.

Um detector de luz simples - um fotodiodo - é utilizado na extremidade do tubo para registrar a quantidade de luz. Quando essa quantidade cair abaixo de determinado nível, o sensor poderá acionar uma luz no painel, notificando o motorista do problema com a bateria.

Já o monitoramento de aterros sanitários segue o mesmo princípio, mas utiliza fibras óticas. A tecnologia poderá resolver um problema essencial, que é a emissão de alertas quando produtos químicos depositados estão ameaçando o lençol freático. Isto acontece quando líquidos fluem através do solo, levando consigo os contaminantes diluídos.

A solução do Dr. Weiss é espalhar dois cabos de fibra ótica, um sobre o outro, ao longo do aterro e fazer passar luz através deles. Como a temperatura das fibras altera a quantidade de luz dispersada pela fibra, as emissões podem ser utilizadas para indicar a temperatura em qualquer ponto ao longo da fibra. A temperatura é grandemente determinada pela quantidade de água no solo ao redor. Logo, líquidos fluindo ao longo do aterro servirão como um sinal claro de alerta.