Resumo
Os sensores de pH para monitorar qualidade de água que são vendidos comercialmente, principalmente para atender a área de aquicultura, geralmente não permitem a automatização do procedimento de medição, visto que é comum a necessidade de um individuo ir até o viveiro para coletar uma amostra de água e utilizar um sensor comercial, como os de papel tornassol, ou até mesmo para levar a amostra para um laboratório. Além disso, estas opções que existem comercialmente que tem custo mais acessível (como o tornassol) facilita erros de leitura a depender de qual indivíduo esteja analisando a medida, pois a análise da cor depende da visão da pessoa que define qual valor de pH a amostra de água possui. E em outros casos, como análises laboratoriais, demandam um custo maior de tempo e financeiro para realizar a análise, pois precisa levar a amostra de água para uma empresa responsável para analisar. Tendo em vista estas dificuldades e a importância da medição do pH em água para a área de aquicultura, este trabalho apresenta o desenvolvimento de um sensor de baixo custo em fibra óptica nua em formato de U com o uso da metodologia sol-gel para aprisionamento do indicador púrpura de bromocresol. A pesquisa descreve uma metodologia própria desenvolvida para o tratamento da fibra nua de modo que facilitasse a retirada da capa e casca da fibra óptica para permitir a interação do campo evanescente com o elemento sensor. O sensor em questão não utiliza conectores para o acoplamento da luz com o objetivo da redução do custo de produção do sensor, mas garantindo potência óptica suficiente para realizar a calibração do sensor. O trabalho também apresenta uma metodologia compacta com a fibra óptica multimodo em formato de U e suportes mecânicos de sua estrutura impressos por impressoras 3D. A sessão nua da fibra óptica, onde foi aplicado o elemento sensor, possui apenas 2 cm. Como fonte de luz óptica e fotodetector, um LED compacto no comprimento de onda de 631 nm e um fotodiodo FDS100, respectivamente, ambos da empresa Thorlabs. A calibração do sensor foi realizada com soluções tampões de pH nos valores de 4, 6 e 8 e os valores de transmitância do sensor foi obtido com o auxílio de um microcontrolador para registrar os dados do sensor. Desta forma, foi obtivo um coeficiente de determinação (R²) de 0,90416. Palavras-chaves: Sensor. Fibra óptica nua. Campo evanescente. Sol-gel. pH