Mostra de Extensão, Ciência e Tecnologia da Unisc

A quimiometria é uma área da química que utiliza ferramentas matemáticas e estatísticas para planejamento e otimizações experimentais e extração de informações químicas de dados químicos multivariados. Entre suas diversas aplicações, pode-se destacar a análise de propriedades de amostras de solo por infravermelho. Assim, presente trabalho teve como objetivo desenvolver um aplicativo para dispositivos móveis com o sistema operacional Android capaz de realizar análises quimiométricas com precisão. O aplicativo responsável pela manipulação dos espectros, foi gerado utilizado o ambiente de desenvolvimento Android Studio com a linguagem de programação Java. Com esta ferramenta, foi possível emular diversos dispositivos com versões diferentes do sistema operacional para validar o funcionamento do aplicativo em cada cenário. Além disso, foi utilizado o software de versionamento Git em conjunto com o repositório GitHub para manter as versões do código desenvolvido, aumentando a organização do projeto. Para a seleção de variáveis, pré tratamento de dados e desenvolvimento e aplicação de modelos de calibração multivariada foram utilizadas ferramentas quimiométricas. Para análise exploratória foram desenvolvidos algoritmos para Análise de Componente Principal (PCA) e Análise de Agrupamentos Hierárquico (HCA), ambos permitindo a exibição de gráficos com os resultados obtidos. Além disso também foram utilizados algoritmos de correção de espalhamento multiplicativo (MSC), normalização, derivação (primeira e segunda derivada), e filtros de suavização (SG, Savitzky-Golay). Para a calibração multivariada, também foi implementado o algoritmo de regressões por mínimos quadrados parciais (PLS). A análise por PLS conta com dois modos de operação, um dedicado ao desenvolvimento dos modelos de calibração e outro destinado à aplicação dos modelos de calibração na análise de amostras de solos. Para os testes, foram adquiridos espectros de reflectância de 20 amostras de solo através do espectrômetro portátil, NanoNIR (Texas Instruments) na região do infravermelho próximo (Near-infrared, NIR) entre 900 e 1600 nm e os resultados obtidos com o aplicativo foram comparados aos do software Chemostat, realizando os mesmos testes com os mesmos parâmetros em cada caso. O aplicativo desenvolvido apresentou resultados próximos ao software utilizado para comparação em todas as funções testadas, com erro percentual médio de 6% entre todos os testes. Portanto, pode-se concluir que o projeto foi bem-sucedido, com resultados satisfatórios, demonstrando que é possível ter um aplicativo para dispositivos móveis capaz de realizar análises quimiométricas com performance comparável à de softwares para computadores.