Análise de sensibilidade e otimização de um sensor de explosivos baseado em polímeros fluorescentes

Abstract

Esta dissertação baseia-se no estudo, otimização e desenvolvimento de um sensor optoelectrónico para a deteção de vapores libertados por materiais explosivos. A otimização foi feita recorrendo ao Software COMSOL MultiPhysics, onde várias geometrias a aplicar no sensor foram modeladas e comparadas. Todos os conceitos aplicados nas simulações foram verificados experimentalmente. Depois de obter os resultados das simulações foi feito um levantamento das vantagens e desvantagens de cada ideia testada e construiu-se um modelo para a geometria ideal do sensor, ou seja, a geometria que melhora a deteção de explosivos. Quanto ao desenvolvimento do sensor, começou-se por verificar experimentalmente que os conceitos e ideias projetadas eram exequíveis, e testaram-se alguns polímeros diferentes. Tendo essa verificação efetuada, procedeu-se à procura e escolha dos melhores componentes para o protótipo seguindo-se a montagem e testes do sensor desenvolvido. Uma vez que se pretende que o sensor seja apenas sensível a vapores de explosivos, foram testadas algumas outras substâncias para assegurar o grau de seletividade necessário. A sua sensibilidade também foi estudada. Por fim, também foi executado um estudo de caracterização do polímero utlizado, sendo que o objetivo era obter experimentalmente alguns parâmetros necessários para um conhecimento total das suas características. Este conhecimento possibilita uma melhor modelação computacional. Palavras-chave: Fluorescência, Polímeros, Simulação Computacional, COMSOL MultiPhysics, Explosivos, Sensor