Uma parceria entre a Universidade da Califórnia em Berkeley (UC Berkeley) e o Instituto Avançado de Ciência e Tecnologia da Coreia (KAIST) resultou na criação de um “nariz eletrônico” inteligente. O dispositivo consegue mapear os gases emitidos por comida em decomposição e apontar a presença de substâncias alergênicas. Em avaliações laboratoriais, a eficiência do sistema superou a capacidade do olfato humano.
A pesquisa, veiculada no periódico científico Science Advances, foi conduzida pela doutoranda Carla Bassil e pelo professor Ali Javey, integrante do Grupo de Pesquisa Javey. Nomeada de ML-SCENT, a inovação foi projetada para atender desde o setor industrial até as residências, contando inclusive com um modelo portátil gerenciável via smartphone.
O mecanismo converte aromas em dados criptografados para sinalizar perigos alimentares antes mesmo que o olfato humano note qualquer alteração. O objetivo dos especialistas é acoplar esse recurso a refrigeradores de última geração no futuro. Desse modo, o próprio eletrodoméstico monitoraria o frescor de carnes, derivados do leite, frutas e verduras, emitindo avisos ao celular do usuário quando algo estivesse perto de vencer.
O dispositivo também promete ser um forte aliado na proteção de indivíduos alérgicos, já que consegue rastrear traços mínimos de componentes nocivos na comida.
No futuro, a tecnologia poderá ser integrada a geladeiras inteligentes para alertar quando um alimento estiver prestes a estragar. (Imagem: Brandon Sánchez-Mejia/UC Berkeley)
O mecanismo por trás do dispositivo
O funcionamento do ML-SCENT baseia-se em um chip compacto de 7,5 mm por 7,5 mm que abriga um conjunto de 16 sensores gasosos. Cada um deles possui um revestimento exclusivo, capaz de responder a arranjos específicos de moléculas que evaporam dos alimentos. Diferente dos detectores tradicionais que rastreiam apenas uma substância isolada, essa tecnologia gera uma “identidade química” única para cada aroma.
O grande diferencial técnico é a incorporação de nanotubos de carbono na condução elétrica. Como operam em temperatura ambiente e dispensam o superaquecimento, eles viabilizam o uso de componentes mais delicados e tornam a produção do chip mais simples. Os dados colhidos por esses sensores alimentam uma rede neural convolucional (CNN), programada para diferenciar as nuances de insumos frescos, estragados ou com presença de alérgenos.
Durante os experimentos, a tecnologia obteve 92,6% de assertividade na triagem de 16 categorias de amostras, saltando para 99% de eficácia ao apontar o apodrecimento de frango, leite e ovos. O sistema demonstrou sua alta sensibilidade ao flagrar meras 0,05 gramas de nozes, validando seu uso na prevenção de crises alérgicas.
O nariz eletrônico usa 16 sensores de gás e inteligência artificial para identificar alimentos estragados e detectar alérgenos. (Imagem: Brandon Sánchez-Mejia/UC Berkeley)
Os desenvolvedores constataram ainda que o desempenho melhora quando a inteligência artificial opera de forma segmentada. Um algoritmo direcionado estritamente para avaliar a qualidade de carnes, ovos e laticínios bateu 99% de acertos, ao passo que a versão configurada apenas para buscar alérgenos (como castanhas) registrou 93,2% de sucesso.
Próximas etapas para a comercialização
Mesmo diante do sucesso inicial, o projeto demanda ajustes antes de estrear nas prateleiras comerciais. O equipamento precisa passar por crivos em cenários reais e dinâmicos, a exemplo de geladeiras abarrotadas ou cozinhas domésticas com misturas simultâneas de odores.
Os cientistas também precisam certificar se o sensor é eficaz para descobrir alérgenos camuflados em receitas prontas e mensurar o quanto oscilações severas de umidade podem interferir na exatidão dos diagnósticos.
