Um robô capaz de ‘cheirar’ usando um sensor biológico

Um novo desenvolvimento tecnológico da Universidade de Tel Aviv tornou possível para um robô cheirar usando um sensor biológico. O sensor envia sinais elétricos em resposta à presença de um odor próximo, que o robô pode detectar e interpretar.

Neste novo estudo, os pesquisadores conectaram com sucesso o sensor biológico a um sistema eletrônico e, usando um algoritmo de aprendizado de máquina, conseguiram identificar odores com um nível de sensibilidade 10.000 vezes superior ao de um dispositivo eletrônico comumente usado. Os pesquisadores acreditam que, devido ao sucesso de suas pesquisas, essa tecnologia também poderá ser usada no futuro para identificar explosivos, drogas, doenças e muito mais.

A descoberta biológica e tecnológica foi liderada pela aluna de doutorado Neta Shvil, da Escola de Neurociência Sagol da Universidade de Tel Aviv, pelo Dr. Ben Maoz, da Faculdade de Engenharia Fleischman e da Escola de Neurociência Sagol, e pelo Prof. Escola de Zoologia e Escola Sagol de Neurociência. Os resultados do estudo foram publicados no Biossensores e Bioeletrônica.

O Dr. Maoz e o Prof. Ayali explicam: “As tecnologias feitas pelo homem ainda não podem competir com milhões de anos de evolução. Uma área em que estamos particularmente atrasados ​​em relação ao mundo animal é a da percepção do olfato. Um exemplo disso pode ser encontrado no aeroporto onde passamos por um magnetômetro que custa milhões de dólares e pode detectar se estamos carregando algum dispositivo de metal.”

“Mas quando querem verificar se um passageiro está contrabandeando drogas, eles trazem um cachorro para cheirá-lo. No mundo animal, os insetos são excelentes em receber e processar sinais sensoriais. Um mosquito, por exemplo, pode detectar uma diferença de 0,01 por cento em o nível de dióxido de carbono no ar. Hoje, estamos longe de produzir sensores cujas capacidades se aproximem das dos insetos.”

Os pesquisadores apontam que, em geral, nossos órgãos sensoriais, como olho, ouvido e nariz – assim como os de todos os outros animais – usam receptores que identificam e distinguem diferentes sinais. Então, o órgão sensorial traduz essas descobertas em sinais elétricos, que o cérebro decodifica como informação. O desafio dos biossensores está na conexão de um órgão sensorial, como o nariz, a um sistema eletrônico que saiba decodificar os sinais elétricos recebidos dos receptores.

O professor Yovel diz: “Conectamos o sensor biológico e o deixamos cheirar diferentes odores enquanto medimos a atividade elétrica induzida por cada odor. O sistema nos permitiu detectar cada odor no nível do órgão sensorial primário do inseto. Depois, no Na segunda etapa, usamos aprendizado de máquina para criar uma ‘biblioteca’ de cheiros. No estudo, conseguimos caracterizar 8 odores, como gerânio, limão e maçapão, de uma forma que nos permitiu saber quando o cheiro de limão ou maçapão foi apresentado.”

“De fato, após o término do experimento, continuamos a identificar cheiros diferentes e incomuns adicionais, como vários tipos de uísque escocês. Uma comparação com dispositivos de medição padrão mostrou que a sensibilidade do nariz do inseto em nosso sistema é cerca de 10.000 vezes maior do que os dispositivos que estão em uso hoje.”

O Dr. Maoz conclui: “A natureza é muito mais avançada do que nós, então devemos usá-la. O princípio que demonstramos pode ser usado e aplicado a outros sentidos, como a visão e o tato. Por exemplo, alguns animais têm habilidades incríveis para detectar explosivos ou drogas; a criação de um robô com nariz biológico poderia nos ajudar a preservar a vida humana e identificar criminosos de uma forma que não é possível hoje. Alguns animais sabem detectar doenças. Outros podem sentir terremotos. O céu é o limite .”