Um grupo de cientistas desenvolveu uma língua artificial capaz de identificar sabores em líquidos, de forma semelhante ao órgão humano. A inovação foi criada para apoiar sistemas de segurança alimentar e detectar possíveis problemas em amostras.
Em um estudo publicado na revista científica Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), um grupo de pesquisadores chineses descreve que a língua artificial foi produzida a partir de membranas de óxido de grafeno e folhas ultrafinas de carbono.
Os cientistas explicam que além de viabilizar seu uso em sistemas de segurança alimentar, a tecnologia também poderá ser acoplada a instrumentos laboratoriais para análises químicas de amostras líquidas.
“Esta descoberta nos dá um modelo para a construção de novos dispositivos iônicos bioinspirados. Nossos dispositivos podem funcionar em líquidos, sentir o ambiente e processar informações — assim como nosso sistema nervoso”, disse um dos coautores do estudo e professor de química, Yong Yan, em mensagem ao site Live Science.
Língua artificial que sente sabores
Com o uso de uma técnica de aprendizado de máquina, o dispositivo foi testado em diversos sabores para simular o funcionamento das papilas gustativas humanas. Por ser um sensor capaz de analisar amostras líquidas, ele é o primeiro a se aproximar da compreensão dos sabores experimentados pelas pessoas.
A língua artificial funciona da seguinte forma: o óxido de grafeno é um material conhecido por alterar sua condutividade elétrica ao entrar em contato com diferentes substâncias químicas. A partir dessa característica, os pesquisadores conseguem identificar as variações elétricas provocadas pelas substâncias.
Dessa forma, o aprendizado de máquina foi aplicado justamente para que o dispositivo operasse de maneira semelhante a uma língua humana.
Ou seja, assim como o cérebro humano aprende os sabores e estímulos da língua ao longo da vida, o sensor também foi treinado para reagir às substâncias. Ao todo, os pesquisadores testaram 160 substâncias para identificar o perfil de sabor de cada uma.
“Identificamos diferentes sabores usando um sistema de aprendizado de máquina mais simples: parte computação de reservatório e parte rede neural básica. Ele consegue distinguir com segurança entre sabores complexos como café, Coca-Cola e até mesmo suas misturas”, Yong acrescenta.
No total, o sensor foi capaz de identificar os sabores de 40 amostras, com precisão entre 75% e 90%. Vale destacar que o projeto ainda se encontra na fase de prova de conceito, portanto não deve ser aplicado em tecnologias comerciais tão cedo.
Uma das principais diferenças da nova língua artificial está justamente na forma como o processamento das informações ocorre. Isso porque os pesquisadores desenvolveram um sensor que funciona de maneira eficiente em ambiente líquido.
Além disso, ele é capaz de realizar parte desse processamento diretamente nesse ambiente. Antes, outras versões não operavam bem em meios úmidos e precisavam enviar os dados para computadores externos, enquanto o novo modelo já realiza parte do processamento internamente.
Para que serve a língua robótica?
O sensor conseguiu identificar os quatro sabores básicos: doce, azedo, salgado e amargo. Além disso, atingiu 96% de precisão na análise de bebidas com múltiplas características, como o refrigerante Coca-Cola. Isso acontece porque essas bebidas contêm diversas substâncias químicas que podem ser detectadas a partir de suas propriedades elétricas.
Os cientistas acreditam que o sensor pode se tornar uma boa opção para sistemas de segurança alimentar, controle de qualidade de bebidas, detecção precoce de doenças, entre outras possibilidades.
Poderia ser usado até mesmo para projetos que busquem restaurar a percepção do paladar em pessoas que perderam essa capacidade por diferentes causas de saúde.
De qualquer forma, o estudo aponta que ainda existem limitações no projeto. O protótipo, por exemplo, é volumoso, consome muita energia para funcionar e enfrenta outros obstáculos. Por isso, apesar do potencial, os cientistas ainda precisam superar esses desafios.
