Uma equipe de pesquisadores(as) da Universidade Federal do Recôncavo da Bahia (UFRB) está desenvolvendo equipamentos de análise química de baixo custo como alternativas a instrumentos comerciais utilizados em laboratórios. A proposta é ampliar o acesso à experimentação científica por meio da construção de protótipos com componentes acessíveis e recursos digitais de código aberto, buscando manter a confiabilidade das medições. 

O trabalho é desenvolvido pelo Grupo de Pesquisa em Físico-Química Orgânica, formado por professores(as), técnicos(as) e estudantes de graduação e pós-graduação do Centro de Formação de Professores (CFP), no campus de Amargosa. Até o momento, a equipe desenvolveu dois protótipos: um espectrofotômetro de refletância, voltado à medição de cores, e um radiômetro de ultravioleta (UV), capaz de medir diferentes faixas da radiação ultravioleta. 

Em comum, os dois equipamentos utilizam sensores para medir diferentes faixas de radiação eletromagnética. Parte dessa radiação é percebida pelo olho humano na forma de luz visível e, consequentemente, de cores. Outras faixas, como a radiação ultravioleta, não são percebidas pela visão humana e precisam de instrumentos específicos para serem medidas. 

Medição da luz refletida por objetos

No caso do espectrofotômetro, o instrumento utiliza três canais de sensores — vermelho, verde e azul (RGB) — para medir a luz refletida por objetos. 

A medição da cor pode ter diferentes aplicações. Na indústria, por exemplo, ela pode ser utilizada como parâmetro de controle de qualidade. Em produtos como tecidos e alimentos, as características de cor podem auxiliar na classificação e na avaliação dos materiais. Em análises químicas, a intensidade do sinal também pode ser relacionada à concentração de determinadas substâncias. 

Para verificar o desempenho do protótipo, os pesquisadores da UFRB realizaram testes com diferentes concentrações de substâncias químicas e compararam os resultados com aqueles obtidos em um equipamento comercial utilizado como referência. 

Segundo o professor e pesquisador do Grupo, Rodrigo de Paula, os experimentos apresentaram forte correlação entre as medições realizadas pelo protótipo e pelo equipamento de referência. Os testes foram realizados com diferentes substâncias e indicaram que o instrumento construído apresentou desempenho adequado às aplicações avaliadas. “Nosso protótipo conseguiu medir com precisão similar e relacionar a cor medida com a concentração de uma dada substância, com eficiência surpreendentemente semelhante à do equipamento padrão”, explica Rodrigo.

Radiação ultravioleta

O segundo protótipo desenvolvido pelo grupo é um radiômetro capaz de medir a radiação ultravioleta nas faixas UV-A, UV-B e UV-C que fazem parte da variedade do nível da radiação ultravioleta. Diferentemente da luz visível, a radiação ultravioleta não é percebida pelo olho humano e sua medição é importante para estudos sobre a exposição à radiação solar, ao monitoramento ambiental e a processos químicos que utilizam radiação. 

Em um dos experimentos, o radiômetro foi utilizado para comparar a radiação ultravioleta em dois dias com condições meteorológicas distintas, em Amargosa. Em 6 de maio, o céu estava nublado; dois dias depois, em 8 de maio, o dia estava ensolarado. As medições permitiram comparar a potência e a energia da radiação ultravioleta nas diferentes condições. Os resultados obtidos pelo protótipo foram coerentes com aqueles registrados pelo equipamento comercial utilizado como referência. 

O radiômetro também pode encontrar aplicações em pesquisas que dependem da radiação ultravioleta para desencadear processos químicos. Uma das linhas de pesquisa desenvolvidas pelo grupo envolve a fotodegradação de contaminantes presentes na água utilizando luz solar ou fontes artificiais. Nesse tipo de experimento, medir a quantidade de radiação ultravioleta disponível permite compreender melhor as condições em que os processos químicos ocorrem. 

Equipamentos mais acessíveis

A diferença de custo quando comparado ao praticado no mercado é um dos principais diferenciais dos dois projetos. O protótipo do espectrofotômetro desenvolvido pelo grupo teve custo aproximado de R$ 200. Já um espectrofotômetro comercial pode partir de aproximadamente R$ 15 mil e alcançar valores superiores a R$ 100 mil, dependendo do modelo e da configuração. 

No caso do radiômetro, o custo de construção também ficou em torno de R$ 200, enquanto um equipamento comercial utilizado como referência pode custar cerca de R$ 12 mil. 

Para Rodrigo de Paula, a redução de custos está diretamente relacionada à proposta de democratização da ciência.  “O principal foco é a democratização da ciência, promovendo a criação de equipamentos com o mesmo grau de precisão científica de equipamentos comerciais”, afirma o pesquisador.

A proposta dos equipamentos começou a se estruturar a partir da participação do grupo na 48ª Reunião Anual da Sociedade Brasileira de Química (RASBQ), em 2025. Na ocasião, os pesquisadores identificaram a possibilidade de utilizar componentes disponíveis comercialmente, a custos relativamente baixos, para construir seus próprios instrumentos e superar algumas limitações dos métodos analíticos com os quais trabalhavam. 

A partir dessa experiência, o grupo passou a desenvolver os protótipos, buscando construir instrumentos que pudessem atender a demandas específicas de análise e, em alguns casos, ser utilizados em situações de campo. 

Desenvolvimento dos protótipos

O estudante de Licenciatura em Química e bolsista de iniciação científica  Cleiton Castro participou do desenvolvimento dos dois equipamentos, atuando na construção, programação, calibração e validação dos protótipos. Segundo ele, um dos maiores desafios foi aprender, desde os fundamentos, conhecimentos de automação e programação que não faziam parte de sua formação em Química.

Para Cleiton, a experiência representa o estabelecimento de uma nova linha de pesquisa dentro do grupo. “Essa linha de desenvolvimento de instrumentos de baixo custo começou no grupo a partir do meu trabalho. Era uma área em que o grupo ainda não tinha experiência prévia, e eu também comecei do zero nos conhecimentos de automação e programação necessários ao projeto”, afirma.

Nesse processo, ferramentas de inteligência artificial foram utilizadas como apoio ao desenvolvimento. Entre as aplicações estiveram a revisão e identificação de erros nos códigos, a criação de funções para leitura dos sensores, comunicação por Bluetooth, apresentação dos resultados em gráficos e armazenamento dos dados.

Cleiton ressalta que a tecnologia, entretanto, foi utilizada como ferramenta de apoio, e não como substituta da experimentação. As sugestões geradas pela IA eram testadas no equipamento real, enquanto a montagem, as medições e a avaliação dos resultados eram realizadas pela equipe. “A IA acelerou bastante o aprendizado e o desenvolvimento, enquanto a responsabilidade pelas decisões e pela validade científica dos resultados permaneceu conosco”, pontua o pesquisador.

O estudante relata que a confiança no funcionamento dos protótipos foi sendo construída ao longo dos testes, especialmente a partir da comparação entre as respostas dos equipamentos desenvolvidos e dos instrumentos utilizados como referência. “A sensação foi, sobretudo, de realização. Os bons resultados deram forma a um trabalho que acompanhei desde o início e pelo qual tenho um sentimento muito forte de responsabilidade e de autoria”, declara.

Próximos passos

Entre os projetos que estão sendo planejados estão o protótipo de equipamentos capazes de realizar diferentes tipos de medidas, incluindo análises de absorção e emissão de luz e medições em diferentes temperaturas. O grupo também pretende desenvolver instrumentos para acompanhar, em tempo real, a produção de gases durante processos de transformação de biomassa.

As limitações atuais estão relacionadas principalmente ao nível de precisão desejado e aos componentes utilizados nos equipamentos. Segundo Rodrigo, sensores, lâmpadas e outros componentes eletrônicos podem ser substituídos por versões mais avançadas à medida que se busca maior precisão, o que também eleva o custo de construção.

Reconhecimento

O trabalho do grupo foi apresentado por meio do artigo “Alternative Chemical Analysis: From Building to Fundamentals in Many Analytical Chemistry Techniques”, durante a 49ª Reunião Anual da Sociedade Brasileira de Química, realizada em junho de 2026. No evento, a pesquisa recebeu o Prêmio da Divisão de Química Analítica, concedido pela qualidade dos equipamentos desenvolvidos pelo grupo.  

O reconhecimento ocorre após o desenvolvimento e a validação dos primeiros protótipos e reforça uma proposta que está no centro da pesquisa: desenvolver alternativas tecnológicas acessíveis para ampliar as possibilidades de experimentação e análise científica.