Da Assessoria de Comunicação do IFSC
O Instituto de Física de São Carlos (IFSC) da USP participa dos estudos de pesquisadores brasileiros sobre a língua eletrônica, que utiliza inteligência artificial, sensores supersensíveis e capacidade de reconhecimento molecular para aplicações industriais e até médicas. Para aperfeiçoar o aparelho, os cientistas pesquisam os sensores mais adequados para cada tipo de aplicação e as razões que levam o sistema a ter alta sensibilidade.
Em um artigo publicado neste ano, os pesquisadores investigaram os princípios da língua eletrônica muito mais a fundo. “É muito importante pra nós descobrir qual é a melhor combinação de sensores ou de características de sensores para uma determinada aplicação”, observa o professor do IFSC, Osvaldo Novais de Oliveira Júnior, colaborador no projeto. Não existe um modelo ou teoria para fazer tal previsão. O desafio é que o número de possibilidades de combinação são muito grandes, por isso foi necessário empregar um método de otimização que funcionasse como um atalho para obter um bom desempenho no projeto sem que se fizesse todos os experimentos, um a um.
Outra superação apresentada neste artigo é o desafio da altíssima sensibilidade dos sensores. “Em geral, quando se tem um líquido em contato com uma superfície, qualquer alteração da superfície ou das propriedades do líquido acaba modificando as propriedades elétricas da amostra, o que logo é transmitido ao sensor”, conta o pesquisador do IFSC. Entretanto, o que os pesquisadores não sabem é como se dão as interações a nível molecular, ou seja, ninguém sabe o porquê da sensibilidade ser tão alta.
“Este último trabalho tenta entender esta sensibilidade para melhor manipulá-la, mas não esperávamos respostas definitivas porque não existem instrumentos disponíveis para isso”, reflete Oliveira Júnior. No entanto, o trabalho já aponta para uma adesão das moléculas aos filmes, responsável por parte das alterações das propriedades elétricas e pela detecção dos sensores. “Não resolvemos todos os problemas, mas é um grande passo”, completa.
Funcionamento
O primeiro trabalho da equipe brasileira foi publicado em 2002 e já a consolidou como a primeira língua eletrônica de grande capacidade que podia distinguir todos os sabores básicos, além de águas de coco e amostras de água com pequenas quantidades de poluentes. Hoje, o equipamento já é capaz de classificar complexas amostras de safras de vinho com alta precisão, além de compreender o que é agradável para o paladar humano, tudo por intermédio da inteligência artificial. Em 2007, o equipamento foi utilizado com sucesso no âmbito dos biossensores. Algumas das unidades sensoriais selecionadas tinham a capacidade de reconhecer moléculas específicas e, assim, detectar diversas doenças.
Não há um estudo que pré-determine o número de sensores necessários para obter a variedade de resposta desejável para ter uma “impressão digital” de cada amostra de alimento estudado, reproduzindo a combinação de sabores da maneira como cérebro a capta. “Podemos, por exemplo, utilizar o mesmo material, com sensores de características diferentes, como a espessura e a técnica de fabricação do fio”, explica Oliveira Júnior.
Os sensores produzidos com materiais inorgânicos, uma opção a ser explorada pela equipe, pode apresentar maior reprodutibilidade e otimizar a análise de alguns tipos de materiais. Contudo, é possível que a sensibilidade do sensor seja menor. “Para aplicações comerciais, seria a melhor saída”, vislumbra o professor do IFSC.
Os avanços no projeto têm sido alcançados através do esforço conjunto de várias instituições, que incluem o IFSC, o Instituto de Ciências Matemáticas e da Computação (ICMC), em São Carlos, a Faculdade de Filosofia, Ciências e Letras de Ribeirão Preto (FFCLRP), a Escola Politécnica (Poli) da USP, a Universidade Estadual Paulista (Unesp) de Presidente Prudente, a Universidade Federal de São Carlos (UFSCar) de Sorocaba, a Universidade Federal de Rondônia e a Embrapa Instrumentação.
Mais informações: (16) 3373 -9825; email chu@ifsc.usp.br , com o professor Osvaldo Novais de Oliveira Junior