Dentro brevemente
- SpinMagIC, uma spin-off da Universidade de Stuttgart que desenvolve um sensor quântico do tamanho da palma da mão para medir o prazo de validade dos alimentos, recebeu uma bolsa de dois anos do programa alemão de transferência de pesquisa EXIST.
- O dispositivo usa um microchip e ímãs leves impressos em 3D para detectar radicais livres, oferecendo uma alternativa econômica aos tradicionais dispositivos ESR volumosos.
- Além da qualidade dos alimentos, a tecnologia tem aplicações potenciais no monitoramento de baterias, testes farmacêuticos e medição de poluição ambiental.
- Foto: Veja como funciona a medição do prazo de validade: À esquerda, um ímã permanente, próximo à placa de circuito verde, abriga um minúsculo sensor quântico integrado ao chip. (SpinMagIC)
Um spin-off da Universidade de Stuttgart pretende revolucionar a forma como o prazo de validade dos alimentos e outras propriedades críticas são medidos usando sensores quânticos pequenos o suficiente para caber na palma da sua mão, de acordo com um comunicado de imprensa da universidade. A startup SpinMagIC recebeu financiamento do programa alemão de transferência de pesquisa EXIST, que faz parte do Ministério Federal de Economia e Proteção Climática (BMWK). A bolsa proporcionará dois anos para a equipe desenvolver sua tecnologia e colocá-la no mercado.
Sensores quânticos compactos para amplas aplicações
A tecnologia SpinMagIC usa ressonância de spin eletrônico (ESR) para detectar radicais livres – moléculas reativas com elétrons desemparelhados que desempenham um papel importante na decomposição de alimentos e outros processos químicos. Os dispositivos ESR tradicionais eram grandes, pesavam mais de uma tonelada e custavam centenas de milhares de euros, limitando a sua adoção generalizada.
“Essa tecnologia de sensor quântico está chegando. Agora precisamos introduzi-lo no mercado com força total”, disse o Prof. Jens Anders, que lidera a equipe de pesquisa do Instituto de Sensores Inteligentes da Universidade de Stuttgart, no comunicado.
A inovação se concentra na miniaturização. Em vez de depender de máquinas grandes, o novo sistema utiliza um microchip de tamanho não superior a um milímetro quadrado, integrado a componentes de circuitos de alta frequência. Um ímã leve, pesando apenas 40 gramas e feito em impressão 3D, fornece o magnetismo necessário. Juntos, esses componentes fornecem uma maneira prática e econômica de medir os radicais livres em líquidos.
Como funciona
O sensor pode ser imerso diretamente na amostra líquida ou conectado a uma microbomba que entrega a amostra ao chip. O dispositivo então excita os elétrons desemparelhados da amostra e obtém suas respostas quânticas, que se correlacionam com o número de radicais livres. Os resultados são exibidos imediatamente, proporcionando uma maneira simples, rápida e confiável de testar a qualidade do produto.
Belal Alnajjar, físico da equipe, disse que os ímãs leves são muito precisos. “Os anéis foram escolhidos para garantir que o campo magnético seja muito homogêneo”, disse ele no comunicado, mostrando como o design reduz o peso sem comprometer o desempenho.
Da pesquisa ao mercado
A equipe spin-off inclui pesquisadores de Stuttgart e Berlim, que combinam conhecimentos em engenharia, física e negócios, segundo o comunicado. Em Estugarda, os investigadores doutorais de Anders, Alnajjar e Anh Chu, concentraram-se no desenvolvimento da tecnologia básica, incluindo o íman e a placa de circuito. Em Berlim, o médico pesquisador Michele Segantini trabalha em aplicações como testes de qualidade de azeite, melhorando sua comunicação na indústria alimentícia. Jakob Fitschen, que dirige os negócios do grupo, administra as finanças e a lucratividade.
O neologismo do iniciador, SpinMagIC, reflete seus principais componentes: “Spin” para os spins do elétron, “Mag” para o campo magnético e “IC” para o circuito integrado.
“É muito pequeno, incrivelmente acessível e muito escalável”, disse Chu, explicando a compatibilidade do dispositivo com as necessidades da indústria alimentícia.
Amplo poder além dos alimentos
Embora o foco inicial esteja na vida útil dos alimentos, a tecnologia SpinMagIC tem implicações de longo alcance. Pode ser usado para medir as condições de baterias recarregáveis, monitorar a poluição do ar e da água e melhorar os processos catalíticos na produção química. As aplicações em produtos farmacêuticos também são iminentes.
“Temos um orçamento fixo da BMWK para os próximos dois anos”, disse Chu. “Mas também estamos abertos a capitalistas de risco e investidores privados.”
Embora o dispositivo ainda seja muito grande para ser integrado em dispositivos vestíveis, como smartwatches, os pesquisadores têm planos de longo prazo para torná-lo ainda mais integrado. A equipe está confiante de que sua tecnologia acessível e precisa atrairá clientes-piloto dentro de dois anos.
