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A respeito das técnicas fotônicas para a caracterização de materiais, julgue o próximo item.
A espectroscopia de infravermelho com transformada de Fourier (FTIR) é uma técnica especializada para identificar tipos de ligações químicas em uma molécula, produzindo um espectro de absorção de infravermelho que funciona como uma impressão digital molecular.
Sensores quânticos baseados em condensados de Bose-Einstein podem ser utilizados para medir variações na gravidade local com precisão extrema, permitindo a detecção indireta de mudanças na umidade do solo e na densidade de matéria orgânica, o que contribui para análises avançadas de sustentabilidade agrícola.
Sondas fluorescentes baseadas em pontos quânticos (quantum dots) são tecnologias promissoras para, por exemplo, detectar, de maneira sensível e seletiva, o glifosato em produtos agrícolas, e a utilização de tecnologias quânticas, como os pontos quânticos, abre um leque de possibilidades para o monitoramento contínuo da saúde dos cultivos e da segurança alimentar, oferecendo precisão na detecção de baixos níveis de contaminantes.
A espectroscopia Raman aprimorada por efeito de superfície (SERS), quando combinada com sensores quânticos, possibilita a detecção ultrassensível de traços de contaminantes em amostras de água agrícola, aumentando a seletividade da análise sem a necessidade de reagentes químicos.
A computação quântica tem potencial promissor para otimizar a previsão de safras, a gestão hídrica, as simulações climáticas e a análise de solos, aumentando a eficiência da tomada de decisão no agronegócio, embora o desenvolvimento de aplicações quânticas para agricultura ainda enfrente desafios, como custos altos e requisição de infraestrutura avançada.
Os magnetômetros quânticos baseados em defeitos de vacância de nitrogênio em diamantes são capazes de mapear variações espaciais da atividade microbiana no solo com resolução nanométrica, fornecendo um indicador direto da saúde do solo em escala agrícola.
A fluorescência induzida por laser é uma técnica útil para detectar contaminação por aflatoxinas em grãos armazenados, permitindo a identificação rápida e não destrutiva.
A tomografia de coerência óptica (OCT) permite avaliar a qualidade pós-colheita de produtos agrícolas: em frutas, por exemplo, é possível detectar, de forma não invasiva, defeitos internos, como infestações, cavidades e alterações no tecido, com alta resolução espacial.
A atenuação diferencial dos tecidos vegetais com alta hidratação compromete a precisão da reconstrução tomográfica de raios-X, limitando a identificação de microestruturas internas de baixa densidade; para mitigar essas limitações, técnicas complementares ou ajustes nos parâmetros de aquisição de imagem podem ser necessários na análise de tecidos vegetais com alto teor de água.
A tomografia computadorizada de raios-X (TC) é amplamente utilizada para analisar a estrutura interna do solo em três dimensões, permitindo a avaliação de atributos como tamanho, forma, distribuição e conectividade dos poros.
A termografia infravermelha é uma técnica eficaz na detecção de áreas de estresse hídrico em plantas, pois permite intervenções precisas na irrigação, porém não pode ser utilizada para detectar inflamações em animais, devido à incapacidade de medir variações de temperatura na pele.
A tomografia de coerência óptica (OCT) opera exclusivamente por contraste de absorção óptica e seu uso na identificação de características estruturais das sementes de arroz será eficaz independentemente das propriedades de espalhamento da luz no material analisado, o que garante precisão uniforme entre diferentes variedades.
A partir dessa situação hipotética, julgue o item a seguir.
Para auxiliar na avaliação da fertilidade do solo, a equipe de pesquisadores pode optar ou por utilizar a espectroscopia Raman para identificar os compostos químicos orgânicos e minerais presentes na terra ou por utilizar a espectroscopia de emissão óptica com plasma induzido por laser (LIBS), que permite determinar constituintes elementares do solo como C, N, P, K, Ca, Mg, Al e Fe.
A partir dessa situação hipotética, julgue o item a seguir.
Para analisar a qualidade da água no sistema agrícola, a espectroscopia de emissão óptica com plasma acoplado indutivamente (ICP-OES) não será adequada, pois trata-se de uma técnica de análise com baixa sensibilidade a contaminantes metálicos.
A partir dessa situação hipotética, julgue o item a seguir.
Os pesquisadores serão assertivos se considerarem o uso da interferometria quântica baseada em estados emaranhados de fótons para detectar variações sutis, por exemplo, nas emissões de CO2 do solo, pois, por meio dessa tecnologia de sensores interferométricos quânticos, será possível avaliar o impacto de práticas agrícolas sobre os fluxos de carbono com alta precisão temporal e espacial mesmo em condições ambientais adversas.
A partir dessa situação hipotética, julgue o item a seguir.
A espectroscopia no infravermelho próximo (NIR) é ineficaz para determinar o teor de matéria orgânica no solo (MOS), devido à baixa sensibilidade a compostos orgânicos, e, por isso, não deve ser utilizada pelos pesquisadores.
A partir dessa situação hipotética, julgue o item a seguir.
A espectroscopia de fluorescência é uma ferramenta que pode ser utilizada pelos pesquisadores para avaliar a saúde de plantas por meio da detecção de estresses nutricionais ou hídricos antes que sintomas visíveis apareçam.
A partir dessa situação hipotética, julgue o item a seguir.
Sensores fotônicos baseados em redes de Bragg em fibra óptica são inadequados para monitorar a temperatura do solo, devido à sua baixa sensibilidade térmica.
A partir dessa situação hipotética, julgue o item a seguir.
Considere que, a fim de monitorar, em tempo real, a absorção de nutrientes pelas raízes de plantas cultivadas em ambiente controlado, os pesquisadores proponham o uso de um sensor fotônico baseado em espectroscopia de espalhamento Raman intensificado por superfície (SERS). Nesse caso, devido à baixa interação da luz laser com soluções aquosas, essa abordagem será inviável para monitorar variações de íons em solução nutritiva.
Sistemas fotométricos de grande campo podem operar com filtros de banda estreita sem a necessidade de calibração atmosférica.