Nova técnica com “nariz eletrônico” movido a IA amplia detecção de gases
Cambridge, EUA — InkDesign News — Pesquisadores da Universidade de Cambridge desenvolveram uma nova abordagem para a detecção de gases utilizando um “nariz eletrônico” movido por inteligência artificial, avançando a precisão e diversidade de substâncias detectadas em ambientes variados.
Contexto da descoberta
A detecção precisa de gases é essencial em diversas áreas, desde segurança ambiental até diagnóstico médico. Os dispositivos tradicionais enfrentam desafios em detectar múltiplos compostos simultaneamente, especialmente em níveis baixos de concentração. Esta pesquisa foca em superar essas limitações, combinando sensores eletrônicos com algoritmos de aprendizado de máquina para imitar a capacidade olfativa humana.
Anteriormente, narizes eletrônicos eram limitados pela sensibilidade e capacidade de discriminação de gases, com muitos sensores especializados para cada tipo de substância, gerando resultados fragmentados e de difícil interpretação.
Métodos e resultados
A equipe utilizou uma matriz de sensores químicos acoplada a um sistema de inteligência artificial que processa os sinais em tempo real, identificando padrões específicos de diferentes gases. Testes laboratoriais mostraram uma taxa de acerto superior a 90% na detecção de até 15 gases diferentes, incluindo compostos tóxicos e aromáticos, em concentrações muito baixas.
O modelo de aprendizado emprega redes neurais convolucionais, capazes de reconhecer assinaturas químicas complexas mesmo em ambientes com múltiplos contaminantes. Este avanço permite que o dispositivo discrimine gases em faixas de partes por milhão (ppm), superando performances anteriores em até 25%.
“Este sistema melhora significativamente a capacidade de monitoramento ambiental e segurança industrial, ao possibilitar a detecção simultânea e rápida de diversos gases.”
(“This system significantly improves environmental monitoring and industrial safety by enabling simultaneous and rapid detection of multiple gases.”)— Dr. Maria Silva, Pesquisadora Principal, Universidade de Cambridge
Implicações e próximos passos
Os avanços tecnológicos dessa pesquisa podem impactar a criação de dispositivos portáteis para monitoramento contínuo de qualidade do ar em ambientes urbanos e industriais. Além disso, há potencial para aplicações biomédicas, como no diagnóstico não invasivo de doenças que alteram o perfil gasoso do hálito.
Os pesquisadores destacam que a integração deste sistema em plataformas móveis e a extensão da base de dados para gases menos comuns são os próximos desafios. O aprimoramento contínuo dos algoritmos prevê respostas ainda mais rápidas e precisas.
“Estamos no início de uma nova era para sensores químicos, onde a análise baseada em IA redefine as fronteiras da sensibilidade e versatilidade.”
(“We are at the beginning of a new era for chemical sensors, where AI-based analysis is redefining the boundaries of sensitivity and versatility.”)— Dr. Maria Silva, Pesquisadora Principal, Universidade de Cambridge
Este avanço demonstra como a convergência entre inteligência artificial e sensoriamento químico pode ampliar significativamente a capacidade de monitorar ambientes complexos, com potenciais impactos práticos em saúde, segurança e meio ambiente, abrindo caminho para novas pesquisas interdisciplinres.
Fonte: (Phys.org – Ciência & Descobertas)
