Sensores vestíveis: como tecnologia pode contribuir com a agricultura de precisão?

Uma pesquisa em desenvolvimento no interior de São Paulo promete ampliar os níveis de precisão do monitoramento das lavouras por intermédio dos chamados “sensores vestíveis.”

A tecnologia, que faz uma varredura em parâmetros como os níveis de água presentes nas folhas e pode prever problemas nas plantações, é objeto de um estudo no Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais (CNPEM) por meio de uma iniciativa de Júlia Adorno Barbosa, no Laboratório Nacional de Nanotecnologia (LNNano).

A proposta, que tem apoio da Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (Fapesp), surgiu de uma dificuldade enfrentada por Júlia e outros estudiosos do segmento: em laboratório, algumas plantas são usadas como modelos para análise de toxicidade de pequenas partículas, mas os métodos para o acompanhamento são complicados e não permitem a avaliação em tempo real.

Isso, no entanto, é possível com os sensores vestíveis, assim chamados justamente porque podem ser “vestidos” pelo vegetal, a exemplo de dispositivos que, em humanos, são acoplados ao corpo ou a roupas para medir frequência cardíaca, níveis de glicemia ou monitorar a qualidade do sono.

Basicamente, a tecnologia é composta por três partes:

• um eletrodo, que é fixado à epiderme da planta;
• um equipamento analítico, chamado potenciostato, que é programado para fazer as medições dos processos eletroquímicos,
• um celular, que recebe e faz as exibições de dados por meio da internet ou de outros meios, como chips e Bluetooth.

O sistema foi testado em plantas de soja e cana-de-açúcar, mas pode ser utilizado em qualquer cultura em que o sensor possa ser fixado na folha, além de ser versátil com relação ao tamanho dos eletrodos, que podem ser aumentados ou diminuídos de acordo com o tamanho da folha.

“É muito difícil fazer uma medida que não seja destrutiva para a planta. Por isso, propomos avaliar a taxa de perda de água e fizemos um sistema que prediz esse valor, baseado nas medidas obtidas”, afirma Júlia.

Sensores vestíveis prometem maior monitoramento de lavouras — Foto: Divulgação

Benefícios

Segundo a pesquisadora, os sensores vestíveis têm a capacidade de otimizar a produtividade das lavouras ao máximo, já que podem orientar o manejo e o desenvolvimento de insumos específicos.

“Isso é, inclusive, um pedido da Organização Mundial da Saúde (OMS). Eles conseguem fazer um diagnóstico precoce e apontar uma medida de remediação muito mais rápida e efetiva, antes de a planta precisar ser removida. Dá para observar e falar ‘olha, nessa região a taxa de fotossíntese está diferente’ ou ‘aqui, está havendo uma variação com relação ao teor de água’.”

Apesar de ainda estar em fase de testes de robustez, a tecnologia, que começou a ser desenvolvida em 2021, já chamou a atenção de empresas privadas, que começam a procurar o setor de inovações do CNPEM para entender mais sobre o funcionamento.

De acordo com Renato Lima, orientador de Júlia, os sensores responderam bem mesmo quando testados em altas temperaturas ou sob a ação de ventos de até dois metros por segundo.

“No momento, estamos realizando estudos em intervalos de tempo maiores, de dias a semanas, e sob condições ainda mais variadas de temperatura e umidade, visando à aplicação do dispositivo em condições mais controladas, como em câmaras de cultivo de plantas.”

Prazos

Existem dificuldades que ainda podem ser enfrentadas na agricultura de campo, como a interferência das chuvas e do uso de produtos agroquímicos, além da radiação solar. A previsão dos pesquisadores é que o sistema esteja consolidado em dois ou três anos, podendo, após esse período, ser testado no campo.

Apesar disso, existem vantagens apresentadas pelos sensores que podem compensar o tempo de espera. Isso porque eles são supersensíveis, ou seja, conseguem captar qualquer mínima alteração possível, apresentando resultados mais rápidos do que a atual agricultura de precisão.

Mesmo a longo prazo, os estudos apontam que a presença dos eletrodos não é prejudicial às funções biológicas das plantas, como os processos de respiração e transpiração, e a incidência de luz. Segundo Júlia, a distribuição de nutrientes nas “veias” das plantas permaneceu inalterada nas regiões onde os sensores foram instalados.

*Colaborou Lucas Faleiros

Por:  Igor Savenhago*, g1 Ribeirão Preto e Franca