Universidade do Minho desenvolve língua eletrónica para detetar bebidas falsificadas

À primeira vista, o aparelho desenvolvido na Escola de Ciências da Universidade do Minho parece uma simples ferramenta de medição.

Mas, por detrás dessa aparente simplicidade, há um mecanismo sofisticado que utiliza a inteligência artificial para identificar, em menos de um minuto, diferentes bebidas, como água, leite, café, azeite ou vinhos.

Da mesma forma que o paladar humano, o HITS (Hydrogel In-Tape Electronic Tongue) identifica sabores e texturas característicos de cada amostra.

Desenvolvido em parceria com a Universidade de São Paulo, no Brasil, o dispositivo funciona como um sensor que reconhece os diferentes sinais elétricos de cada líquido.

“É, essencialmente, uma imitação das nossas papilas gustativas que contêm células recetoras, convertendo estímulos químicos da comida em sinais nervosos enviados ao cérebro, permitindo-nos sentir o gosto e a temperatura”, explica Ricardo Brito-Pereira, investigador da Escola de Ciências, citado no comunicado da Universidade do Minho.

Um simples gesto para detetar falsificações

Ao contrário dos sensores eletrónicos convencionais, que detetam apenas uma substância, esta tecnologia analisa vários tipos de amostras e interpreta os sinais elétricos com algoritmos de inteligência artificial, distinguindo variações subtis na composição dos líquidos.

As suas capacidades permitem, desde logo, identificar se as bebidas ou os líquidos foram falsificados. É possível saber, por exemplo, se um vinho foi adulterado ou se o azeite é realmente virgem extra como indica o seu rótulo.

Soluções económicas e biodegradáveis

Outra grande vantagem desta tecnologia é o seu baixo custo – menos de um euro por unidade, segundo o estudo publicado na revista ACS Applied Electronic Materials. Simples de usar, o HITS pode ser operado por qualquer pessoa, várias vezes e em muitos locais.

Não menos importantes são as suas características recicláveis e biodegradáveis. Além das suas componentes eletrónicas, o HITS é fabricado com plástico PET, tintas de carbono e um hidrogel de iota-carragenina, um polissacarídeo natural extraído de algas vermelhas.

É a leitura elétrica do hidrogel que, posteriormente, será interpretada pela inteligência artificial, fornecendo resultados em cerca de um minuto.

O intuito passa essencialmente por obter conclusões rápidas para agir imediatamente, seja para identificar adulterações alimentares ou monitorizar a qualidade ambiental, explica o investigador da Universidade do Minho.

Uma área de investigação com grande potencial

Os sensores eletroquímicos são ainda uma área emergente e pouco explorada a nível internacional. O que existe atualmente no mercado, segundo os investigadores, são apenas soluções de nicho, sobretudo da indústria japonesa, pouco sustentáveis e com tempos de análise mais longos.

Não havendo muitos centros de investigação a trabalhar em tecnologias similares, os autores do estudo relembram que este é um campo de investigação com “enormes possibilidades” científicas, tecnológicas e económicas.

A abordagem integrada como método para soluções eficazes

O projeto do HITS, em particular, resulta de uma colaboração multidisciplinar, com especialistas em química, física, materiais, eletrónica e inteligência artificial.

Seguindo uma abordagem multifacetada, os investigadores desenvolveram internamente todas as etapas do dispositivo, desde a síntese dos materiais até à manufatura e aos testes.

A equipa, aliás, já trabalhou anteriormente em outros sensores eletroquímicos, mecânicos e óticos para a monitorização ambiental, a biomedicina e a agricultura.

Embora a prova de conceito do HITS já esteja demonstrada, os cientistas acreditam haver ainda espaço para otimizar a sensibilidade, a capacidade de discriminação e a produção em escala.

O passo mais importante já foi dado e, agora, o seu desenvolvimento tecnológico e eventual comercialização podem ser realizados por startups ou empresas parceiras, rematam os autores do estudo.

Referências da notícia

UMinho desenvolve língua eletrónica sustentável que identifica bebidas em minutos. Escola de Ciências da Universidade do Minho

Ricardo Brito-Pereira, Rita Polícia, Clarisse Ribeiro, Pedro Martins, Senentxu Lanceros-Mendez (Universidade do Minho) e Frank N. Crespilho (Universidade de São Paulo, Brasil). Hydrogel In-Tape Electronic Tongue. ACS Applied Electronic Materials