Os pesquisadores da UCLA desenvolveram um dispositivo móvel de baixo custo para medir a qualidade do ar. Funciona detectando poluentes e determinando sua concentração e tamanho por meio de um microscópio móvel conectado a um smartphone e um algoritmo de aprendizado de máquina que analisa automaticamente as imagens dos poluentes.
O objetivo da invenção é dar a muito mais pessoas em todo o mundo a capacidade de detectar com precisão partículas perigosas transportadas pelo ar. De acordo com a Organização Mundial da Saúde, 7 milhões de pessoas morrem prematuramente a cada ano devido aos riscos à saúde da poluição do ar.
Cientistas que buscam soluções para este problema global descobriram que, rapidamente, O dimensionamento preciso e de alto rendimento e a quantificação de partículas no ar são cruciais para monitorar a poluição do ar, diz Aydogan Ozcan, que liderou a equipe de pesquisa. "Com dispositivos com qualidade de laboratório nas mãos de mais pessoas, dados de alta qualidade sobre poluentes em função do tempo de muitos outros locais podem ser coletados e analisados. Isso pode ajudar os governos a desenvolver melhores políticas e regulamentações para melhorar a qualidade do ar. "
Assunto particular, uma mistura de partículas sólidas e líquidas no ar, é um dos principais contribuintes para a poluição do ar. Partículas menores são consideradas particularmente perigosas; A OMS declarou que as partículas do ar que medem 2,5 micrômetros ou menos causam câncer.
Atualmente, o teste de qualidade do ar é mais frequentemente realizado em estações de amostragem de ar, que são regulamentados pela Agência de Proteção Ambiental nos EUA e por agências comparáveis em outros países. Mas os instrumentos relacionados são pesados e caros (na faixa de US $ 50, 000 a $ 100, 000), e requerem pessoal especialmente treinado para manutenção.
Na outra extremidade do espectro estão contadores de partículas portáteis disponíveis comercialmente, que custam muito menos (na ordem de $ 1, 000 a 2, 000), mas que são menos precisos e não podem processar grandes volumes de ar rapidamente.
A plataforma UCLA, chamado c-Air, tão preciso quanto o equipamento atual de última geração, mas pode custar dezenas de milhares de dólares a menos. Ele compreende um amostrador de ar e um microscópio holográfico do tamanho de um chip de computador. Ele pode filtrar 6,5 litros de ar em 30 segundos e gerar imagens das partículas transportadas pelo ar. Ele se conecta sem fio a um smartphone e funciona com um servidor de computador remoto usando um algoritmo de aprendizado de máquina que analisa e dimensiona as partículas das imagens produzidas.
Ozcan e sua equipe, liderado pelo estudante universitário Yichen Wu, usou o c-Air para medir a qualidade do ar no verão de 2016 em vários locais no sul da Califórnia, incluindo durante o chamado Sand Fire perto de Santa Clarita, Califórnia, em julho de 2016. Eles também mediram o ar em bairros próximos ao Aeroporto Internacional de Los Angeles em setembro de 2016 e encontraram um aumento na concentração de partículas mesmo a cerca de cinco milhas de distância, e especialmente ao longo da trajetória de vôo de aviões de pouso.
Os pesquisadores sugerem que a capacidade de aprendizado de máquina do dispositivo pode se adaptar rapidamente para detectar partículas específicas no ar, como diferentes tipos de pólen e mofo. A pesquisa foi publicada em jornal Luz:Ciência e Aplicações , um jornal de acesso aberto do Nature Publishing Group.
