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SPECTRÔ – Espectrofotômetro Portátil

Resumo do projeto

A presente pesquisa tem como objetivo o desenvolvimento de um espectrofotômetro portátil capaz de identificar a quantidade de energia luminosa absorvida por uma substância na região da luz visível e, com isso, detectar a quantidade de proteína presente em pastagens de ruminantes. De acordo com Lima et al. (2008), esses dispositivos são comumente utilizados para identificar a composição e concentração de substâncias químicas, como a proteína presente em pastagens de ruminantes. Para o pecuarista, é importante saber a quantidade deste nutriente presente nas pastagens, em matéria seca, para calcular corretamente a dieta desses animais. Os modelos disponíveis atualmente são grandes e pesados, próprios para uso em laboratórios. Por conta disso, segundo Mazurana (2022), o processo da quantificação da proteína é demorado, considerando o tempo de transporte das amostras, análise e envio de resultados. Então, visto que a alimentação dos ruminantes ocorre diariamente, esperar pelo resultado da análise em laboratório faz com que os animais não sejam alimentados de forma correta. Assim, o espectrofotômetro portátil possibilita a medição da quantidade de proteínas de pastagens em campo, otimizando o tempo. Para o desenvolvimento do protótipo, primeiramente, foram escolhidos um LED branco como fonte de luz, uma lupa comum como colimador, uma cubeta de vidro para alocar a amostra, uma rede de difração de 1000 linhas/mm para decompor o feixe de luz e uma webcam para capturar a imagem do espectro. Após isso, foi realizado o ajuste das distâncias entre os componentes através de testes de bancada e efetuada a calibração do foco da webcam com o uso de um código de barras. Posteriormente, foram posicionadas todas as peças do protótipo em uma caixa preta confeccionada em MDF, a qual possui uma face interna branca, capaz de refletir o espectro de absorção da amostra para ser captado pela webcam. O mecanismo para tirar a foto é feito através da interface gráfica de um software no computador escrito em Python. Além disso, neste programa, é possível realizar o processamento da imagem, analisando os seus pixels através da biblioteca OpenCV. A intensidade de RGB, juntamente com as coordenadas de cada pixel, são armazenadas em um banco de dados local e comparados com os valores de referência. Após isso, é calculada a transmitância de cada uma das cores e realizada a média aritmética entre elas. Ainda, o programa constrói o gráfico da transmitância em função do comprimento de onda. Até o momento, setembro de 2022, embora a pesquisa não esteja finalizada, há o sistema com o espectrofotômetro montado com todos os seus componentes funcionando e o espectro do visível sendo gerado. A webcam funciona corretamente, o seu foco está correto, capta todo o espectro gerado no visível e o software funciona adequadamente conforme a metodologia. Os passos seguintes são desenvolver o algoritmo que identifique as linhas de absorção, representadas pelos pontos mínimos locais do gráfico, realizar os testes de calibração do espectrofotômetro, calcular a quantidade da proteína das pastagens e analisar todos os dados obtidos. Palavras-chave: Espectrofotômetro. Proteína. Pastagens. Processamento de imagem.

Alunos

Júlia Moro Nunes
Grasieli Wiedthauger
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Orientadores

Marco César Sauer

Instituição

Fundação Escola Técnica Liberato Salzano Vieira da Cunha
Novo Hamburgo /
  Novo Hamburgo –  
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Thamires Ferraz
Thamires Ferraz
1 ano atrás

Muito interessante! Com certeza vai ajudar muito pecuaristas! Parabéns pelo projeto. Sucesso pra vocês.

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Lorene Behne
Lorene Behne
1 ano atrás

Congratulações pelo projeto ! Sucesso na caminhada. Que a inovação possa auxiliar no progresso da civilização.

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Cátia Aline Herrmann
Cátia Aline Herrmann
1 ano atrás

Parabéns pelo projeto! Sucesso com esta iniciativa.👏👏👏

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Flávio
Flávio
1 ano atrás

E se no lugar do led branco fosse utilizado um led com o comprimento de onda específico para reconhecimento da proteína?
Continue a nadar.

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sami
sami
1 ano atrás

tchu tcha tcha tchu tcha

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