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Um nariz feito em laboratório
17/03/2015

 

Alguns dos sentidos humanos são detectados por máquinas – tato, audição, visão e fala. No entanto, muitos nem desconfiam que o olfato também pode ser sentido por instrumentos. Trata-se do “nariz eletrônico”, uma tecnologia com sensores que classificam aromas em materiais que exalam algum cheiro. A pesquisa é feita há anos no laboratório do Instituto de Química da USP, em São Paulo, onde foram produzidos narizes para identificar cheiros de madeira, cachaça, café e laranja contaminada.

O trabalho é coordenado pelo professor Jonas Gruber, especialista em orgânica (a química do carbono). Formado por um conjunto de sensores, o equipamento é montado cada vez que alguém procura o instituto para verificar a possibilidade de um dispositivo para detectar o cheiro de determinado produto ou, então, quando a ideia vem da cabeça de Gruber ou de seus alunos.

A classificação do café foi solicitada por um produtor, pai de uma de suas alunas. Apesar de serem dos mesmos cafezal e colheita, os grãos tinham aromas e qualidade diferentes, fatores que influenciavam no preço da saca. Para determinar o tipo de café antes da venda, o grupo de Gruber trabalhou em um nariz que identificava o aroma do café moído, não o da bebida.

Gato por lebre – A pedido de um amigo da USP de São Carlos, o professor Gruber desenvolveu um equipamento para classificar cachaças envelhecidas em tonéis de madeira. “Há fabricante que diz ter envelhecido o produto em carvalho, mas na verdade foi em outra madeira, geralmente brasileira, mais barata”, ressalva. Ele lembra que o carvalho, importado do Canadá, é mais caro e tem importação controlada. “Por isso, foi criado um nariz que cheirasse a bebida e determinasse a madeira onde ela foi curtida.” O trabalho foi premiado em evento sobre alimentos e bebidas.

Também no ramo da madeira, o professor e sua equipe de alunos de graduação, pós-graduação e doutorado criaram outro equipamento para classificar toras de árvores cortadas ilegalmente, como mogno e cedro, que são parecidas. A primeira está em extinção; e a outra tem sua exploração permitida, embora com reservas.

O dispositivo analisa os gases voláteis que toda madeira exala. “Se for mogno, o produto é ilegal e deve ser apreendido pelas autoridades ambientais e policiais”, alerta Gruber. O Instituto Brasileiro do Meio Ambiente e dos Recursos Naturais Renováveis (Ibama) se interessou pela tecnologia, mas a utilização prossegue em análise.

Outro nariz com função bastante útil é o que determina o aroma de laranjas contaminadas por fungos, que causam bolor e o odor característicos de fruta estragada. Um representante de produtores de citros procurou o Instituto de Química e disse que quase a metade dos frutos colhidos no Estado de São Paulo estraga-se antes do processamento industrial para virar suco.

Para verificar a eficácia do nariz, Gruber introduziu fungos na laranja sadia e usou o equipamento para cheirar, 24 horas depois, verificando que o bolor estava se desenvolvendo. “Normalmente, no depósito da fábrica, a fruta estragada só é detectada visualmente após cinco dias.”

Polímero condutor – Tudo começou em 2002, quando a aluna Rosamaria Wu, orientada por Gruber, concluiu doutorado sobre a sintetização de 11 polímeros (plásticos) condutores de energia. Na época, eles não sabiam o que fazer com os materiais.

O professor participou, então, de um congresso de química na Itália onde um colega belga sugeriu a ele usar os polímeros na detecção de gases. Esses condutores eram utilizados na fabricação de componentes eletrônicos. “Como sensores de cheiro, ainda não”, recorda Rosamaria, professora universitária na capital, mas que continua a visitar o laboratório do Instituto de Química, onde trabalhou em seu doutorado.

Para funcionar, o sensor emite sinais a um programa de computador, fornecendo um padrão de cheiro. Cada um dos produtos (madeira, laranja, cachaça) tem aroma específico e a memória do computador armazena eletronicamente essa informação, para futuras análises. “Assim, o sistema emite a identificação do odor em questão quando recebe as informações do sensor que cheirou a amostra de material.”

A despeito do funcionamento e da utilidade dos narizes eletrônicos, a tecnologia ainda não saiu dos laboratórios da instituição. Se houver interesse de algum fabricante, ele deverá procurar a Agência USP de Inovação. Gruber, no entanto, continua a trabalhar em outros projetos de sensores de odor. “Cada vez que concluo um equipamento com os meus alunos, publico em revistas especializadas ou divulgo em simpósios e congressos. É assim que um pesquisador trabalha em seus projetos,” explica.

Três gerações – A estudante de engenharia de petróleo e gás Caroline Mendes utiliza os laboratórios do Instituto de Química para uma pesquisa sobre narizes eletrônicos classificadores de óleos de motores de veículos. Ela conta que utiliza cinco tipos de produtos e quer identificá-los pelo cheiro. “São óleos sintéticos, minerais e outros”, diz Caroline, que pretende terminar seu projeto em seis meses.

Caroline é orientada em sua pesquisa por Rosamaria, sua professora na faculdade. As duas e Jonas Gruber formam três gerações de profissionais da escola de Lavoisier, cientista francês do século 18, reconhecido como o pai da química moderna.

DOE, Executivo II, 17/03/2015, p. I