DESENVOLVIMENTO E CONSTRUÇÃO DE SENSOR BASEADO NA RESSONÂNCIA DE PLASMON DE
SUPERFÍCIE PARA ANÁLISE DE SUBSTÂNCIAS LÍQUIDAS E GASOSAS
Instrumentação óptica; Sensores RPS dual; Modo de Interrogação Angular (AIM); Sensores RPS;
Substâncias líquidas e gasosas
Sensores de Ressonância de Plasmons de Superfície (RPS) são dispositivos que se baseiam na
ressonância de plasmons de superfície. Frequentemente estão inacessíveis devido à complexidade de
fabricação, instrumentação e operação, além da limitada disponibilidade comercial. A principal
característica desses sensores é a capacidade de detectar biomoléculas em tempo real sem a
necessidade de marcadores, como corantes ou marcadores radioativos. Entretanto, uma problemática
que se apresenta em grande parte dos sensores RPS é a incapacidade operacional de analisar líquidos e
gases no mesmo equipamento. Para superar essa restrição, sensores que operam com múltiplos fluidos
geralmente requerem componentes móveis que ajustem o ângulo de incidência da luz sobre um prisma,
o que aumenta a complexidade do sistema. Neste contexto, desenvolveu-se o um dispositivo RPS com
partes móveis, fabricado por meio de manufatura aditiva (impressão 3D) e incorporando peças de uso
geral. O mesmo foi projetado para operar com líquidos e gases, utilizando um sistema multiprisma.
Opera no modo de interrogação angular (AIM) e emprega filmes finos de ouro (Cassete). A estrutura
multicamada para excitação óptica da RPS, no modo AIM, consiste em seis camadas: prisma (BK7),
glicerina, placa de vidro (BK7), ouro (50 nm), substância e analito. Além disso, o sensor integra todos os
componentes essenciais à excitação do fenômeno em uma única estrutura, destacando-se o sistema
fluídico, cuja célula de fluido mantém o arranjo multicamadas fixo e estável. Simulações matemáticas
baseadas nas equações de Fresnel indicam que o sensor opera adequadamente em uma faixa angular
entre 35° e 75°. Possui dimensões gerais de 250mm de largura, 150mm de altura e 130mm de
comprimento. Além de possuir baixo peso 1,7kg, que é propiciado por sua estrutura geométrica,
impressa em PLA (1,238kg) e PetG (0,1kg). E também apresentou, baixa vibração 0,12 ± 0,02 m/s2. Por
fim, A validação experimental comprovou a eficácia do, apresentando pontos de ressonância
compatíveis com os valores simulados — 70° para água e 43° para ar — e medições de FWHM variando
entre 0,5 e 20 nm, dentro dos parâmetros recomendados pela literatura .