Sensor colorimétrico, impresso e indicativo de altas intensidades de radiação solar à base de polímeros luminescentes.

Abstract

O monitoramento de radiação solar é de interesse público devido, principalmente, aos seus efeitos nocivos para a saúde humana. O presente trabalho tem por objetivo o desenvolvimento de sensores interativos para informar seus usuários sobre a necessidade de reaplicação de filtro solar ou de sair do sol. Esses sensores são do tipo filmes adesivos e informativos, e são fabricados a partir de uma fina camada de sistema polimérico sensível a radiação solar, à base de: poli[-5-metoxi-2(2-etiloxi)-p-fenileno-vinileno] - MEH-PPV, poli(butileno adipado-co-tereftalato) - PBAT (Ecoflex®) e ftalato de dioctila (DOP) em substrato de papel. Estudos foram realizados para adequar e compatibilizar figuras impressas no substrato de papel para viabilizar a fabricação de um dispositivo que indica ao usuário o momento de reaplicar o filtro solar ou de sair do sol. O MEH-PPV foi escolhido por apresentar mudança de cor do vermelho-laranja (emissão máxima em 555 nm) ao incolor quando exposto a radiação solar, enquanto o Ecoflex e o DOP por, respectivamente, serem de material biodegradável e plastificante. Os sensores, uma vez preparados, foram expostos ao índice de medida de radiação ultravioleta (IUV) igual a 7. Como resultado, obteve-se que o sensor forneceu a imagem (figura) impressa no papel após 2 horas de exposição à radiação, de acordo com as especificações recomendadas para reaplicação de filtro solar. Para acompanhar as características dos sensores, medidas de Espectrofotometria de Absorção no UV/Vis (ABS), Fotoluminescência (PL), Diagrama de Cromaticidade, Espectroscopia de Infravermelho com Transformada de Fourier (FTIR) e finalmente as propriedades mecânicas (tensão vs deformação) do sistema, por meio de Ensaios Mecânicos. Os resultados mostram que o material muda a sua cor do vermelho-laranja para o incolor, que, por sua vez, está relacionado a oxidação da cadeia polimérica principal, alterando ligações vinílicas por ligações carbonílicas. Dentre os fatores que fazem com que este sistema possa ser utilizado como um sensor para monitoramento da exposição solar, destacam-se: a aceitabilidade por ser atrativo e pela fácil leitura, a eficácia pelo monitoramento em tempo real, a eficiência no custo/benefício (<R$ 1,00), a estabilidade quando armazenado na ausência de luz.