O conhecimento do espectro eletromagnético abriu as portas ao entendimento de como a radiação interage com a matéria, o que pode ser aplicado em diversas áreas no campo das comunicações, medicina, geologia, indústria alimentaria, agricultura, ciências ambientais e na meteorologia.
A espectroscopia estuda a interação da luz coma matéria, sendo que dependendo da composição química de uma amostra ela irá absorver e ou refletir distintos comprimentos de onda de luz. Este comportamento permite à espectroscopia identificar os distintos objetos a partir de sua interação com a luz. Basicamente o espectro eletromagnético é a distribuição das ondas eletromagnéticas organizadas de acordo com seus comprimentos de onda e suas frequências, onde, quanto maior a frequência de uma radiação, maior será sua energia e menor será seu comprimento de onda.
As ondas de rádio (> 1m) e de micro-ondas(0,1 - 100mm) são ondas que se usam nos sinais de comunicação como as antenas de rádio e a TV, no forno micro-onda para aquecer os alimentos, no telefone móvel, sinais de FI-Wi, satélites e radares. Devido a seus maiores comprimentos de onda a sua energia é baixa não são perigosos para as pessoas. A radiação infravermelha(IV) (0,1 mm – 700 nm) por sua vez, tem a capacidade de interagir com diferentes materiais e transmitir radiação na forma de calor. É fato que todo corpo com temperatura acima de 0 Kelvin (-273 °C) tem a capacidade de emitir IV, e isso ocorre até mesmo com cada ser vivo que transmite radiação em infravermelho. Igualmente, os animais noturnos têm a capacidades de perceber o IV e assim identificam suas presas na condição de absoluta escuridão – que seria a ausência de luz visível. Além disso, essa radiação é utilizada em diversos campos como: (a) tecnologia e comunicação usados no controle remotos de TV, ar-condicionado e outros; (b) nas indústrias, principalmente no controles de qualidade como é no caso da indústria alimentícia a qual usa radiação para monitorar a humidades, densidade, cocção e estado dos alimentos; (c) na agricultura e meio ambiente também é muito utilizado no sensoriamento remoto para monitorar a queima, os campos de cultivo, humidade do solo, pragas, áreas contaminadas, entre outros. Assim podemos ver que a IV tem diversas aplicações no nosso dia a dia.
O espectro da luz visível tem a menor amplitude(400nm – 700nm), é única radiação visível pelo olho humano, o que nos permite enxergar o mundo e todas as coisas ao nosso redor. E ainda com menor comprimento de onda, na faixa de 10 – 400nm está a radiação ultravioleta (UV) que é emitida pela luz solar. Devido a sua elevada energia e pequeno comprimento de onda, tem a capacidade de penetrar nas células, o que faz com que uma prolongada exposição pode causar danos a nossa pele. Por outro lado, esta característica da UV é aproveitada no campo da medicina para esterilizar os materiais. Também utilizado no campo de meio ambiente e pesquisa, já que é utilizado para eliminar microrganismos da água, além de estudos climáticos para monitorar a capa de ozônio. Por fim, na região oposta às ondas de rádio, estão os espectros de raios X (0,01 – 10 nm) e raios Gama (< 0,01nm), as quais correspondem as frequências mais elevadas e mais energéticas do espectro eletromagnético. Essas são as chamadas ondas eletromagnéticas ionizantes, pois, possuem energia capaz de ionizar átomos, podendo gerar mutações celulares e câncer. Os raios X são utilizados exames de imagens médicas (radiografias e tomografias), mas também nos aeroportos para exames corporais, junto com os raios gama, também são utilizados no combate do câncer destruindo as células tumorais e esterilização de materiais médicos. Sem dúvida as diferentes faixas do espectro eletromagnético têm propriedades únicas e aplicações fundamentais para a ciência, tecnologia e vida cotidiana.
Por isso no projeto SensNexus utilizamos estas propriedades da radiação eletromagnética para coletar dados via sensores. A partir de equipamentos capazes de medir a radiação das regiões do visível e do infravermelho realizamos estudos científicos de como estes sensores são capazes de detectar a presença de microplástico em solos contaminados. Com a radiação eletromagnética os sensores têm a vantagem de não precisar tocar nas amostras, e desta forma não altera ou modifica as amostras que estão sendo medidas.
