De acordo com pt.wedoany.com-Uma equipa de investigação do Instituto de Física Experimental da Universidade Tecnológica de Graz (TU Graz), na Áustria, desenvolveu um novo espectrómetro de duplo pente ultravioleta, capaz de detetar poluentes gasosos atmosféricos com extrema precisão e sensibilidade. O dispositivo utiliza dois feixes de laser ultravioleta para medir a concentração de gases nocivos, como o formaldeído, em meio segundo, com um alcance de medição de até 2,5 quilómetros, sendo adequado para medições móveis de poluentes atmosféricos e fugas de gás em áreas urbanas, industriais e agrícolas.
O princípio de funcionamento do espectrómetro é o seguinte: o dispositivo gera dois pulsos de laser na faixa espectral ultravioleta numa fração de segundo, que, ao incidirem sobre moléculas de gás, excitam os eletrões e induzem transições rovibracionais. Cada substância gasosa possui transições rovibracionais distintas, absorvendo parte do laser de forma única, criando a sua própria "impressão digital". Birgitta Schultze-Bernhardt, líder da equipa de investigação, afirma que o espectrómetro de duplo pente ultravioleta é capaz de identificar estas características.
Há cerca de dois anos, Schultze-Bernhardt e a sua equipa desenvolveram a primeira versão do espectrómetro, na altura o primeiro dispositivo do género a nível mundial, mas as medições exigiam uma configuração laboratorial de grande dimensão. A nova versão foi reduzida ao tamanho de uma caixa de mudanças, graças à substituição por uma única fonte de laser para gerar os dois pulsos, eliminando a complexa estabilização eletrónica do sistema.
O espectrómetro pode detetar frequências de luz ultravioleta com uma resolução de 1 GHz, superando o desempenho dos espectrómetros ultravioleta tradicionais. Em testes com formaldeído, os investigadores obtiveram novas descobertas sobre a absorção de luz ultravioleta por este poluente atmosférico, medindo padrões de absorção que anteriormente não podiam ser observados devido à resolução insuficiente do equipamento.
Com base nos dados de medição da TU Graz, foram detetados erros nas constantes rotacionais do formaldeído preservadas em bases de dados físicas e manuais desde a década de 1960. Schultze-Bernhardt explica que, em colaboração com a Divisão de Física Atómica e Molecular do Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (EUA), a equipa corrigiu os valores dos parâmetros da molécula em até 15%. Este avanço na investigação fundamental também beneficiou da colaboração com Rolf Breinbauer, do Instituto de Química Orgânica da TU Graz (Institut für Organische Chemie, TU Graz), que preparou formaldeído de alta pureza para o estudo através de um processo de duas etapas.
Além da investigação fundamental, o espectrómetro tem potencial para tornar as medições de poluentes atmosféricos e fugas de gás em áreas urbanas e industriais mais precisas e simples. Schultze-Bernhardt afirma que o dispositivo pode, em princípio, detetar com precisão qualquer substância gasosa semitransparente, e a equipa está a trabalhar para determinar a concentração de múltiplos poluentes numa única medição. Com o financiamento "Proof of Concept Grant" do Conselho Europeu de Investigação (ERC), está a desenvolver um espectrómetro ultravioleta que pode ser utilizado por não especialistas, como empresas ou agências ambientais, para monitorização da qualidade do ar.
O desenvolvimento do espectrómetro de duplo pente ultravioleta baseia-se num projeto de investigação liderado por Schultze-Bernhardt, financiado pelo Fundo Austríaco para a Ciência (FWF) e pelo Conselho Europeu de Investigação (ERC). A Iniciativa de Cooperação de Graz (NAWI Graz) forneceu financiamento para a nova fonte de laser do espectrómetro atual no âmbito do programa de apoio a infraestruturas.
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