Nariz de camelos inspira sensor de humidade que pode chegar à Inteligência Artificial
Camelos e dromedários têm uma capacidade incomparável de sobreviver com pouca água. E, para encontrar algo para beber no vasto deserto, eles foram dotados de narizes que são excelentes detetores de humidade.
Os detetores de humidade são igualmente importantes para o homem, não tanto para encontrar água para beber, mas para monitorizar o clima e controlar o nível de água no ambiente de instalações industriais, entre várias outras aplicações.
Acontece que os sensores de humidades atuais têm verificado alguns pontos negativos: ou são muito sensíveis, ou são duráveis, sendo difícil conseguir obter as duas vertentes no mesmo sensor.
Caicong Li e os seus colegas Universidade da Academia Chinesa de Ciências investigaram os narizes dos camelos, cujos sensores de humidade são incomparáveis em sensibilidade e duram a vida toda dos animais.
Verificaram que passagens estreitas e enroladas, semelhantes a pergaminhos, dentro do nariz de um camelo, criam uma grande área de superfície, revestida com um muco absorvente de água, sendo um verdadeiro detetor de humidade.
Para imitar a estrutura da grande área superficial, a equipa criou uma rede de polímero poroso. Nela, eles colocaram moléculas que atraem humidade, para simular a propriedade do muco de alterar a capacidade à medida que a humidade varia.
Essas moléculas são chamadas zwitterions, do alemão zwitter, que significa “sal interno”, ou “íon dipolar”. Tratam-se de compostos químicos eletricamente neutros, mas que possuem cargas opostas em diferentes átomos. As moléculas de água presentes no ar interagem com essas cargas, gerando sinais que podem ser medidos.
O resultado é uma estrutura robusta e estável, que pode funcionar ao ar livre, inclusive sob o sol, sem perder a sensibilidade.
Nos testes realizados, o sensor conseguiu monitorizar flutuações de humidade em gases industriais quentes, encontrar a localização de uma fonte de água e sentir a humidade emanada pelo corpo humano.
O sensor é bom em responder às mudanças na transpiração da pele de uma pessoa enquanto ela se exercita, assim como também consegue detetar a presença de um dedo humano em repouso, além de seguir o movimento do dedo enquanto o investigador fazia desenhos no ar em forma de V ou de L, por exemplo.
Essa sensibilidade deu aos investigadores uma ideia que parece estar pouco relacionada com sensores de humidade: utilizar o sensor bioinspirado para criar um novo tipo de interface com computadores, que poderá funcionar sem toque porque o sensor rastreia a posição do dedo a uma boa distância.
Além disso, a resposta elétrica do sensor à humidade pode ser ajustada, assim como os sinais enviados por neurónios humanos – potencialmente permitindo que ele aprenda por meio de inteligência artificial, funcionando como uma nova classe de neurónio artificial para a computação neuromórfica.
