ISSN 2359-5191

23/09/2014 - Ano: 47 - Edição Nº: 65 - Ciência e Tecnologia - Instituto de Química
Pesquisadores da USP desenvolvem narizes eletrônicos
Capazes de detectar cheiros de diferentes substâncias, aparelhos são úteis aos setores público e privado
Foto: Marcela Romão

O Instituto de Química da Universidade de São Paulo é a casa de um projeto científico que está desenvolvendo narizes eletrônicos. Com funções parecidas com a do nariz humano, o equipamento desenvolvido pelo professor Jonas Gruber é capaz de aprender e diferenciar cheiros das mais diversas substâncias. De acordo com Jonas, o nariz pode ser programado de acordo com a sua aplicação e necessidade – tudo isso com o suporte de um programa de computador que se comporta como seu cérebro. Já com semelhantes no mercado, o produto vem para baratear e dinamizar seu uso.

Tudo isso funciona com base na transmissão elétrica. Um equipamento tem em média quatro sensores - eletrodos cobertos por uma fina película polimérica, responsável pelo contato que transmite os elétrons que “carregam” o cheiro. Estes sensores são capazes de identificar composições químicas de quaisquer substâncias que possam emitir vapor, isso é, pequenas moléculas gasosas, chamadas substâncias voláteis. Esse sistema gera um determinado padrão de respostas para cada cheiro. “Isso é como se fosse uma impressão digital. É um padrão de resposta que esse conjunto de sensores gerou para um determinado odor”, explica o professor. Assim que o computador exibe o padrão, é possível memorizá-lo de modo associado ao nome dado à substância. Desse modo, quando apresentado ao nariz novamente, o composto será identificado por aquele nome. O equipamento também é capaz de identificar presença e quantidade de substâncias previamente cadastradas dentro de uma mistura.


Foto: Marcela Romão

Uma aplicação possível é na identificação de toras de madeiras extraídas. Gruber fala do mogno – árvore em extinção e de extração proibida – e do cedro, dois tipos de madeiras que, quando cortadas, não são visualmente identificáveis. Sempre que há uma suspeita de extração de mogno, a Polícia Florestal precisa dos serviços de um botânico que realiza uma análise histológica, isso é, baseada na estrutura celular da madeira. Tudo isso consome tempo, dinheiro e é pouco prático. O professor desenvolveu um nariz que detecta os óleos essenciais das duas madeiras e comunica, em questão de segundos, se o material analisado é mogno ou cedro. “Se eu consigo fazer isso barato, portátil, que pode operar com baterias, eu consigo botar esse aparelho lá no Pará, no Amazonas, e milhares deles.”

Outros narizes existentes no mercado são pouco acessíveis devido, principalmente, ao seus preços. Com eletrodos metálicos caros e em grande número, o aparelho é capaz de detectar uma quantidade maior de substâncias e pode ser reprogramado. “São aparelhos que foram construídos para atender a vários tipos de sistemas. Compro um nariz e hoje quero trabalhar com ele detectando gasolina mas, amanhã, quero usá-lo para detectar fungos em laranjas, por exemplo. É o mesmo aparelho, então ele tem um monte de sensores.” declara Jonas. Em contrapartida, seu custo impossibilita a aplicação da tecnologia de forma abrangente, o que seria favorecido pelo modelo polimérico, ainda que este seja programado para poucas e específicas substâncias de acordo com a necessidade do comprador. O professor exemplifica citando bafômetros: “Um nariz eletrônico que detecta etanol, que é chamado de bafômetro, hoje custa por volta de R$10 mil. Por isso você não vê, apesar da legislação, blitz em qualquer esquina. A polícia não tem aparelhos suficientes. Com um aparelho desses específico só para etanol é possível baratear muito. Por R$200 dá para estar na mão de cada policial a custo razoável.”. O aparelho não poderia ser usado na detecção de outras substâncias, mas é eficiente em sua finalidade.

Estão sendo feitos testes acerca do índice de acertos do nariz. “Para mogno e cedro temos um índice de acerto de 100% porque ambos pertencem a gêneros e espécies diferentes, então o nariz detecta muito facilmente. Embuia e canela são do mesmo gênero e espécies diferentes, então são mais aparentadas entre si e aí o nariz tem um índice de acerto de por volta de 95%, e isso é muito bom.”

Quanto à durabilidade do produto, Jonas responde: “Só não derrubar, quebrar, cair água. Os eletrodos é que são substituídos depois de pelo menos dois anos.” Isso depende da frequência de uso e do produto cheirado. “Etanol danifica mais eletrodos do que mogno, então a vida útil do eletrodo é menor pro etanol. Mas se você lembrar que um eletrodo custa um real e a maioria dos narizes tem quatro eletrodos, estamos falando de R$4.” Além disso, o proprietário do aparelho pode substituí-los facilmente.

Segundo Gruber, a pesquisa ainda está em evolução para narizes com sensores para gases não elétricos, um projeto em parceria com pesquisadores de Portugal. O principal impacto da aplicação massiva do aparelho tanto nos serviços públicos quanto no setor privado, ainda segundo o professor, é o aumento da produtividade dos setores de controle de qualidade. A empregabilidade não deve ser afetada, dada a necessidade de operação dos narizes.

 

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