Cientistas criam nariz óptico, capaz de ver os cheiros

Agostinho Rosa - 23/11/2004

Esquema interno do nariz óptico, uma espécie de olho dos cheiros.
[Imagem: Vescent Photonics]

Nariz que cheira

A palavra cheiro sempre suscita associações agradáveis: um perfume, uma flor, um prato cuidadosamente preparado. Mas existem também aquelas fragrâncias que não são agradáveis ao nosso olfato. Melhor seria se não necessitássemos senti-los, mas também estamos cercados por odores mau cheirosos.

Nem sempre se trata apenas de desconforto. Na indústria, por exemplo, o cheiro de um gás tóxico pode representar perigo de morte. Trabalhadores de minas subterrâneas, ao longo da história, sempre levaram consigo canários, para que o olfato mais apurado dos pobres passarinhos servisse como um alerta para perigos iminentes para os mineiros.

Felizmente, o desenvolvimento da tecnologia dos sensores tem facilitado a vida e reduzido o risco desses trabalhadores, além de salvar a vida dos pobres canários.

Porém, também não se trata apenas de risco. A detecção de cheiros extremamente fracos, muito além da capacidade do nariz humano, pode ajudar a indústria a melhorar produtos, desenvolver odores artificiais para alimentos e detectar a ação de bactérias, por exemplo.

O Brasil é pioneiro na área de sensores aplicados à área alimentar, com a língua eletrônica desenvolvida por pesquisadores da EMBRAPA sendo um avanço tecnológico reconhecido em termos mundiais. Esses mesmos cientistas também já desenvolveram o seu nariz eletrônico, como já o fizeram inúmeros outros grupos de pesquisas ao redor do mundo.

Nariz que "vê"

Como se trata de uma tecnologia já amplamente difundida, embora com diferentes graus de avanço, o anúncio feito na semana passada por pesquisadores do Instituto Nacional de Tecnologia e Padronização, dos Estados Unidos, à primeira vista não mereceria muito destaque: eles criaram um novo nariz eletrônico.

Mas a trivialidade é apenas aparente. O que o físico Jun Ye criou é um nariz óptico. Ou seja, o equipamento não "sente", ele "vê" o cheiro.

As aplicações possíveis do nariz óptico são enormes, na indústria, na detecção de vazamentos, como sensor de segurança ou como unidade de monitoramento ambiental. De resto, seria um novo sentido muito útil, já que, se pudéssemos ver os cheiros à distância, não nos aproximaríamos do local se aquele cheiro em particular não nos agradasse.

O nariz óptico é 1.000 vezes mais sensível do que qualquer outro sensor desse tipo já construído. Ele é capaz de detectar um único átomo (ou molécula) escondido entre 10 trilhões de outros átomos.

O aparelho ainda vai exigir desenvolvimentos adicionais para se tornar útil fora dos laboratórios.
[Imagem: Geoffrey Wheeler/NIST]

Visão a laser

A nova técnica de identificação de cheiros é resultado de anos de trabalho e condensa vários avanços tecnológicos anteriores. No aparelho, uma amostra de gás é colocada em uma cavidade óptica contendo dois espelhos de altíssima reflexibilidade. Um feixe de raio laser infravermelho é dirigido para o centro da cavidade, onde a luz se reflete várias vezes entre os dois espelhos.

As repetidas reflexões aumentam o trajeto no qual a luz do laser interage com as moléculas do gás. Além disso, a freqüência do laser sofre variações rápidas e sistemáticas, permitindo que os cientistas observem "ruídos" gerados na onda original.

Cada variação sofrida pela onda de luz representa uma assinatura específica de um determinado elemento. Conhecendo as assinaturas de cada elemento, os cientistas podem determinar instantaneamente a presença ou não de determinada substância na amostra.

A técnica permite a análise de amostras muito pequenas e a baixa pressão. Os cientistas estão lançando a empresa Vescent Photonics para comercializar a descoberta. Segundo eles, o equipamento poderá ser fabricado como uma unidade portátil, podendo ser levada facilmente aos locais de medição, ou ser utilizada como um sensor de segurança.

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