Pesquisadores da Universidade Norueguesa de Ciência e Tecnologia (NTNU), criaram uma espécie de nariz artificial, inspirado no olfato humano, que poderá detectar doenças não diagnosticadas, gases perigosos e até alimentos que estão começando a estragar.
Segundo o artigo, publicado em agosto deste ano, no Science Direct, tudo será possível graças a uma tecnologia já existente no mercado: antenas.
“Estamos literalmente cercados por tecnologia que se comunica usando a tecnologia de antena”, disse Michael Cheffena, professor de telecomunicações na instituição de ensino, localizada em Gjovik, na Noruega.
“Ao dar às antenas funções de sensor, a infraestrutura existente pode ser usada em novas áreas de aplicação. Esta tem sido uma das principais motivações para investigar se as antenas podem ser usadas para esses propósitos”, acrescentou.
Soluções simples e potentes
Ainda segundo Cheffena, algumas tentativas anteriores de criar os chamados “narizes eletrônicos”, não tiveram a vantagem de ter uma infraestrutura já disponível. Além disso, também sofreram interferências diante de outros desafios que a antena poderia solucionar.
“Outros narizes eletrônicos podem ter várias centenas de sensores, frequentemente cada um revestido com materiais diferentes. Isso os torna muito intensivos em energia para operar e caros para fabricar. Eles também envolvem alto consumo de material. Em contraste, o sensor de antena consiste em apenas uma antena com um tipo de revestimento”, afirmou o estudioso.
Já Yu Dang, pesquisador de doutorado no Departamento de Fabricação e Engenharia Civil da NTNU, conta que o seu sensor se diferencia entre os diferentes gases em que foi testado com uma precisão de 96,7%. O resultado, inclusive, além de estar no mesmo nível de desempenho dos melhores narizes eletrônicos da história, também consegue superá-los.
Afinal, como nariz de antena funciona?
De maneira geral, a antena é responsável por transmitir sinais de rádio em faixa de frequências diferentes aos arredores. Sendo assim, ela analisa como esse retorno se dá. A forma como os sinais se movimentam altera conforme os gases presentes e, como a antena transmite essas ‘mensagens’ em diversas frequências, as mudanças criam padrões que podem ser vinculados a compostos orgânicos voláteis.
Os compostos orgânicos voláteis são gases comumente encontrados no ar, tendo, como característica principal, um baixo ponto de ebulição – ou seja, tendem a evaporar em baixas temperaturas. E mesmo que não possam ser vistos nem sentidos, seu cheiro é facilmente sentido.
Organismos vivos, incluindo as plantas, emitem compostos orgânicos voláteis, como um meio de se protegerem de pragas ou se comunicarem uns com os outros. O cheiro de grama recém-cortada é um desses exemplos, assim como os vapores de gasolina que saem de cortadores de grama.
Uma vez que muito dos produtos usados no dia a dia emitem os compostos, um grande número de gases também estará presente no ambiente. Isso, então, torna a tarefa de distinguí-lo ainda mais desafiadora. Aliás, segundo Dang, a identificação se complica quando isômeros também são adicionados à mistura.
“Isômeros são compostos químicos que têm a mesma fórmula molecular, mas onde os átomos estão ligados de maneiras ligeiramente diferentes”, afirmou ele. Segundo os pesquisadores, eles são com muitos gêmeos: muito parecidos, mas não idênticos.
“Esses compostos têm sido um desafio para esse tipo de tecnologia de sensor há muito tempo. Até mesmo os E-noses mais sofisticados, que consistem em muitos sensores diferentes, lutam contra eles”, afirmou Dang.
Detectando doenças
Até o momento, a tecnologia do sensor já foi testada em frutas e carnes danificadas. Com os algoritmos que detectam as “impressões digitais” ajustadas, os pesquisadores acreditam que a tecnologia também pode ser capaz de sentir o “cheiro” de doenças.
“Compostos orgânicos voláteis permitem que cães treinados detectem mudanças no nível de açúcar no sangue que ameaçam a saúde e doenças como câncer, então o princípio é basicamente o mesmo”, acrescentou Dang.
Diferentemente dos cães, o sensor de antena não necessita de treinamento ou manipuladores especializados para ser usado.