Pesquisadores da Ulsan National Institute of Science and Technology (UNIST), na Coreia do Sul, em parceria com a Agency for Defense Development, apresentaram um sensor de gases que dispensa moléculas receptoras especialmente desenvolvidas. O estudo, publicado em 19 de fevereiro de 2026 na revista Advanced Functional Materials, mostra que três soluções salinas altamente higroscópicas mantêm um filme de água estável sobre nanotubos de carbono, permitindo a identificação de nove gases tóxicos, inclusive agentes de guerra química.
As soluções utilizam brometo de lítio (LiBr), cloreto de lítio (LiCl) e ácido fosfórico (H3PO4) em concentração de 5 molal. Esses sais têm um ponto de deliquescência muito baixo — 6,3%, 11,3% e 9,5% de umidade relativa, respectivamente — valor inferior ao observado na maioria dos ambientes internos e externos. Dessa forma, o filme aquoso não evapora, mantendo-se líquido sobre o sensor por mais de um ano.
Como o dispositivo funciona
Cada sensor é um quimiorresistor composto por uma fina rede de nanotubos de carbono depositada sobre substrato de silício, com eletrodos de ouro e um micropoço de SU-8 para reter a solução salina. O conjunto experimental reuniu quatro canais: um sensor sem revestimento e três cobertos, cada um com um dos sais higroscópicos.
Quando uma molécula de gás penetra no filme aquoso, ela pode simplesmente se dissolver ou sofrer reações de hidrólise e acidobase. Essas interações alteram a resistência elétrica da rede de nanotubos de forma distinta para cada gás e para cada sal, criando uma “impressão digital” elétrica.
Resultados dos testes
O array diferenciou nove substâncias: amônia (10 ppm), dióxido de enxofre (76 ppm), ciclo-hexano (180 ppm), acetona (4 000 ppm), dióxido de nitrogênio (11 ppm), cianeto de hidrogênio (5 ppm), dimetil metilfosfonato – DMMP (800 ppm), cloropicrina (2 ppm) e cloreto de cianogênio (3 ppm). Análise de componentes principais mostrou nove agrupamentos bem separados, sem sobreposição, com os dois primeiros componentes explicando cerca de 78% da variância total.
Nos experimentos, o sensor detectou DMMP, simulante do agente nervoso sarin, em concentrações tão baixas quanto 80 ppb. Para gases reativos, como oxalil cloreto e oxalil brometo, a quebra das moléculas gera íons que modificam ainda mais a resistência, ampliando o sinal. A espessura ideal do filme foi fixada em 5 µm.
Imagem: Nanowerk https
Estabilidade e manutenção
Imagens óticas confirmaram que os filmes permanecem líquidos por pelo menos 12 meses em condições ambiente. Em atmosfera quase sem umidade (≈0% UR), o revestimento apenas recuou parcialmente, sem secar completamente. Caso o desempenho diminua, basta enxaguar e reaplicar a solução, processo barato e rápido.
Ao substituir receptores moleculares complexos por sais de baixo custo, o método simplifica a produção de sensores e abre caminho para dispositivos portáteis voltados à segurança ambiental, industrial e militar.
Com informações de Nanowerk
