Antenas de gafanhotos com espuma detetam mais químicos em laboratório

A antena de um gafanhoto está prestes a tornar-se um sensor. No laboratório de Barani Raman, na Universidade de Washington em St. Louis, uma fina espuma de colagénio carregada com nanomateriais é aplicada nas antenas ou nas asas do inseto, onde consegue detetar e recolher vestígios de assinaturas químicas. A espuma, segundo a equipa, não interfere com as restantes funções do inseto.

Há muito que os insetos são imaginados como agentes de campo em locais onde as pessoas não conseguem entrar. O obstáculo é que o seu sentido do olfato é extraordinário, mas limitado. Cada antena tem 50 000 neurónios recetores olfativos, as células nervosas que captam moléculas de odor, e detetam cheiros ténues que orientam o comportamento do gafanhoto. Mesmo assim, o inseto não consegue identificar uma gama suficientemente ampla de compostos. Os sensores sintéticos fazem a troca oposta: são muito precisos em moléculas específicas, mas não igualam a agilidade de um animal vivo.

A resposta assenta numa técnica chamada SERS, sigla de espectroscopia de Raman amplificada por superfície, que potencia o sinal de moléculas situadas em cima ou perto de superfícies metálicas nanoestruturadas. É especialmente útil para substâncias químicas em quantidades mínimas. O laboratório de Singamaneni concebe estes nanomateriais, e o de Raman mapeia os circuitos sensoriais do gafanhoto. A espuma de colagénio é ultraleve e muito porosa, e recolhe moléculas no corpo do inseto. A biologia trata da vasta gama de cheiros, enquanto o nanomaterial ajuda a identificar espécies químicas particulares, uma dificuldade central, já que os investigadores muitas vezes não sabem quais as moléculas que estão a procurar.

Numa série de testes descritos na revista Advanced Materials, os gafanhotos equipados com a espuma superaram tanto os gafanhotos sem ela como os sensores químicos sintéticos. A deteção de odores melhorou para todas as substâncias testadas, incluindo a assinatura química do TNT. A reportagem não indica quanto melhor é a deteção, e todos estes resultados provêm do laboratório.

Para equipas de busca e salvamento ou tropas numa zona de guerra, o atrativo é um sensor que entra primeiro. Um sistema híbrido poderia, em princípio, enviar gafanhotos à frente para assinalar vapores químicos antes de as equipas de socorro entrarem num local. Isto continua a ser a visão da equipa e não um dispositivo: o estudo é um resultado de laboratório, e nem a equipa nem a universidade indicam um calendário para utilização no terreno.