p Inspirado na anatomia dos insetos, uma equipe de pesquisa interdisciplinar da Universidade de Alberta criou uma nova maneira de detectar produtos químicos perigosos transportados pelo ar com rapidez e precisão. p O trabalho começou com Arindam Phani, um estudante de graduação no Departamento de Engenharia Química e de Materiais da U of A, que observou que a maioria dos insetos tem cabelos minúsculos em suas superfícies corporais, e não está claro para que servem os cabelos. Tentando entender do que esses cabelos podem ser capazes, Phani projetou experimentos envolvendo uma "floresta" de minúsculos fios de cabelo em um fino chip de cristal vibrante, sob a orientação de seu conselheiro acadêmico Thomas Thundat, o Canadá Research Chair in Oil Sands Molecular Engineering. Os dois uniram forças com Vakhtang Putkaradze, Professor centenário do Departamento de Ciências Matemáticas e Estatísticas da Universidade de Alberta.

p Os experimentos e a explicação teórica subsequente formaram o ponto crucial de um novo estudo publicado na edição de 6 de setembro da Relatórios Científicos , um online, jornal de acesso aberto dos editores de Natureza .

p "Queríamos fazer algo que ninguém mais faz, "diz Putkaradze, um matemático que também é um renomado especialista no campo da mecânica. "Ao usar ressonadores como sensores, a maioria das pessoas quer se livrar da dissipação ou atrito porque é considerado altamente indesejável, tende a obscurecer o que você está tentando medir. Pegamos aquela coisa indesejável e a tornamos útil. "

p "Detectar produtos químicos sem receptores químicos tem sido um desafio em condições normais, "diz Thundat, um especialista líder mundial na área de detecção. "Percebemos que há uma riqueza de informações contidas na perda por atrito de um ressonador mecânico em movimento e é mais pronunciada em nanoescala."

p A ideia é que qualquer objeto que se mova rapidamente pelo ar pode sondar as propriedades do ambiente circundante. Imagine ter uma varinha em sua mão e movê-la para frente e para trás, e - mesmo com os olhos fechados - você pode sentir se a varinha está se movendo no ar, agua, ou querida, apenas sentindo a resistência. Agora, imagine esta varinha com bilhões de minúsculos fios de cabelo, movendo-se para frente e para trás vários milhões de vezes por segundo, e imagine as possibilidades de detecção.

p "Com as nanoestruturas, podemos sentir pequenas mudanças no ar em torno do ressonador, "diz Putkaradze." Esta sensibilidade torna o dispositivo útil para detectar uma ampla variedade de produtos químicos. "

p Phani, quem é o primeiro autor da publicação, acredita que "mecanismos semelhantes envolvendo movimentos de nano-cabelos podem ser usados ​​para detecção por organismos vivos." Como o atrito está mudando drasticamente com mudanças mínimas no ambiente e é fácil de medir, pode ser possível, eventualmente, produzir um dispositivo do tamanho semelhante ou ligeiramente maior do que um cubo de Rubik e projetado para se conectar a uma parede.

p Atualmente, o dispositivo do grupo é voltado principalmente para detectar vapores químicos no ar.

p "Estamos pensando que este dispositivo pode funcionar como um espectrômetro menor e mais barato, medindo produtos químicos na faixa de partes por milhão, "diz Putkaradze.

p Putkaradze explica que, além do tamanho e custo razoável, o que diferencia o aparelho de equipamentos maiores e mais caros é sua versatilidade. "Como nosso sensor não é direcionado para detectar nenhum produto químico específico, pode interpretar uma ampla gama, e não requer que realmente anexemos as moléculas a nada para criar uma resposta mecânica, o que significa que também é reutilizável. "

p A equipe acrescenta que o uso mais imediato e óbvio será para o monitoramento da qualidade do ar ambiental. Diz Putkaradze, "gostaríamos de trabalhar com aplicações como a aplicação da lei e laboratórios científicos, mas o uso mais óbvio é para observação ambiental da poluição química do ar nas cidades e na indústria de recursos naturais. "

p As iterações futuras são voltadas para a detecção de partículas, como poeira, bem como o número de vírus presentes no ar, inestimável para a saúde pública.