Com sensibilidade 10 mil vezes maior do que dispositivos atuais, um sistema desenvolvido por pesquisadores da Universidade de Tel Aviv, em Israel, vai ser capaz de identificar cheiros. Para isso, um sensor biológico envia sinais elétricos em resposta à presença de odores e um algoritmo de aprendizagem de máquina os interpreta e identifica.
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Ben Maoz, professor da Faculdade de Engenharia Fleischman e da Escola de Neurociência Sagol da Universidade de Tel Aviv, conta que foi usado o “nariz” de um inseto como sensor. “É um nariz biológico real integrado ao robô com dois eletrodos”, explica.
Segundo Neta Shvil, autora principal do estudo, o sistema detectou cada odor no nível do órgão sensorial primário do inseto, “o que prova que é possível criar um robô com olfato”. Os insetos foram os escolhidos porque são o maior grupo de organismos vivos e vivem em ambientes variados — o que demonstra sua capacidade de adaptação.
Além disso, são pequenos, ágeis e se movem rapidamente, como aponta Amir Ayali, professor da Escola de Zoologia e da Escola de Neurociência Sagol da Universidade de Tel Aviv. “Seus sensores são pequenos, fáceis de dissecar, leves e energeticamente eficientes, ao mesmo tempo que têm alta sensibilidade e robustez”, enumera.
Um mosquito, por exemplo, pode detectar uma diferença de 0,01% no nível de dióxido de carbono presente no ar. Esse sentido garante a sobrevivência dos insetos, lembra Maoz. “Eles precisam cheirar flores e predadores”, destaca. “Nós não estamos nem perto dessas capacidades com as ferramentas atuais.”
Os pesquisadores apontam que o maior desafio no desenvolvimento de um biossensor é a conexão com o sistema que interpreta sinais vindos de um receptor. “Conectamos o sensor biológico e o deixamos cheirar diferentes odores enquanto medimos a atividade elétrica induzida por cada um deles”, explica Neta.
Aprendizagem de máquina
Depois de coletar as informações, os cientistas utilizaram aprendizagem de máquina para criar uma biblioteca de cheiros. Nos testes de laboratório, o dispositivo conseguiu interpretar oito odores diferentes, como gerânio, limão e marzipã.
Neta diz que, se o grupo conseguir aperfeiçoar a tecnologia, o sistema vai poder ser aplicado para detectar explosivos, drogas, doenças e outros. Um órgão sensorial como o nariz traduz variações ambientais em sinais elétricos que são decodificados pelo cérebro como informações.
Para Maoz, a inovação pode ajudar a humanidade de diferentes formas. Um exemplo é a necessidade de animais treinados para identificar substâncias perigosas ou ilegais em aeroportos — com sua sensibilidade, eles descobrem drogas, explosivos, alimentos e até doenças. “Imagine um dispositivo que detecte a presença de uma doença pelo hálito.”