Alguns animais têm um superpoder no sentido do olfato. Eles exploram, interpretar e compreender seu mundo com tal sensibilidade que as pessoas alistaram caninos para ajudar a resolver o crime e detectar o câncer na respiração. Cientistas do Instituto de Tecnologia da Geórgia estão agora investigando os segredos por trás dos super farejadores de animais para desenvolver um sensor químico artificial que poderia ser usado para uma variedade de tarefas, da segurança alimentar à segurança nacional.

“Recorremos aos animais para entender o que a natureza já descobriu, "disse Thomas Spencer, candidato a doutorado no laboratório de David Hu na Georgia Tech. "Estamos aplicando os princípios básicos que aprendemos sobre esses mecanismos para projetar um sensor melhor."

Spencer apresentará o mais recente projeto do grupo para um nariz eletrônico que concentra odores para melhorar a detecção química na 71ª Reunião Anual da American Physical Society's Division of Fluid Dynamics, que acontecerá de 18 a 20 de novembro no Georgia World Congress Center em Atlanta, Geórgia.

O trabalho deles começou de forma desfavorável em uma competição para desenvolver um sensor que pudesse identificar diferentes variedades de queijo. Recorrendo à natureza para guiar seu trabalho, eles viajaram para o zoológico de Atlanta para comparar a forma como diferentes animais cheiram, de ratos a elefantes.

“Queríamos medir a frequência de farejamento dos animais quando eles estão tentando identificar uma nova fonte de alimento ou algo que lhes interessa, "Spencer disse.

Depois de revisar os dados, eles descobriram que a velocidade de cheirar diminui à medida que o tamanho do corpo aumenta; dito de outra forma, ratos farejam mais rápido do que elefantes. Usando suas descobertas, eles projetaram uma bomba personalizada que oscila para frente e para trás na mesma frequência que os animais farejam. O design do dispositivo move o fluxo de ar ao redor do sensor químico de uma forma mais controlada.

"Essas descobertas são importantes porque nos dão uma visão sobre a física de cheirar, "disse Hu, professor associado de engenharia mecânica e biologia na Georgia Tech. "Esta informação afetará a forma como aumentamos as máquinas de farejamento."

Porque o odor é invisível, a equipe usou experimentos em túnel de vento e simulações de computador para analisar como as partículas de odor se moviam no ar. Além disso, eles coletaram informações do sensor em tempo real para ver como os compostos químicos variam no ar no espaço e no tempo.

Embora a equipe inicialmente tenha projetado o nariz eletrônico para distinguir diferentes variedades de queijo, os princípios fundamentais por trás de seu dispositivo podem ser usados ​​em muitas aplicações diferentes.

"Este ainda é um estudo relativamente novo, "Spencer disse." Nossa esperança é obter um fragmento dessa habilidade e replicá-la para nós mesmos. "

Adams Clark se juntou a Spencer e Hu neste estudo. Eles receberam financiamento da National Science Foundation.