Sensores para os nossos cinco sentidos

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Em 2015, explorei como nossos cinco sentidos primários — visão, olfato, paladar, tato e audição — estavam sendo recriados por meio de sensores. É por meio dos sentidos que nos orientamos na vida: eles nos dão uma perspectiva do ambiente ao nosso redor e nos ajudam a interpretar o mundo em que vivemos. Mas o mundo sensorial também nos impõe limitações. Se um sentido estiver comprometido, pode haver uma maneira de reproduzir ou potencializar seus efeitos (como fazemos com aparelhos auditivos) ou recorrer a outro sentido como forma de compensação (como no braille e na língua de sinais).

Hoje, estão sendo desenvolvidos dispositivos (e tecnologias de IoT) que atuam em conjunto com as capacidades dos olhos, ouvidos, nariz, língua e mãos ou as substituem por completo. Os receptores sensoriais podem ser substituídos por dispositivos com microchips que desempenham as mesmas funções, acoplados ou integrados ao nosso corpo.

A tecnologia em 2015 foi reveladora (ha-ha), mas eu queria analisar o quanto as coisas avançaram nos últimos anos.

Visão: Lembra do Google Glass? Antes de ser descontinuado, engenheiros estavam desenvolvendo óculos que se conectavam a automóveis e exibiam dados de telemetria nas lentes. Hoje, você pode adquirir um dispositivo que projeta essas informações no para-brisa ou as exibe usando uma tecnologia integrada ao vidro. Também temos uma tecnologia que permite “enxergar” através de paredes.

Há 285 milhões de pessoas com deficiência visual em todo o mundo; entre elas, 39 milhões são totalmente cegas. Os dispositivos assistivos para cegos baseados em sensores costumavam ter recursos limitados e, em geral, apenas alertavam o usuário sobre a presença de obstáculos. Agora, pesquisadores desenvolveram um dispositivo assistivo vestível que permite à pessoa perceber o ambiente ao seu redor e se locomover com mais segurança. Esses dispositivos—atualmente disponíveis na forma de uma pulseira equipada com sonar ou de um monitor por radar—usam ondas de frequência e fornecem feedback por meio de vibrações ou áudio.

E tem mais: olhos biônicos estão sendo desenvolvidos, e pacientes cegos estão testando implantes biônicos que utilizam uma interface cérebro-computador. Esses dispositivos podem restaurar parcialmente a visão de pacientes com determinadas doenças oculares genéticas. Uma câmera e um conjunto de eletrodos implantados ao redor do olho e das células da retina podem transmitir informações visuais ao cérebro pelo nervo óptico, produzindo padrões de luz no campo de visão do paciente. Os resultados não são perfeitos, mas trazem esperança para quem tem visão limitada ou está perdendo a capacidade de enxergar.

Olfato: Desde o Smell-O-Vision e o Smell-O-Rama, nas décadas de 1940 e 1950, até os pequenos dispositivos que se conectam ao seu aparelho móvel para liberar um aroma, há muito tempo existem objetos projetados para produzir cheiros — assim como dispositivos criados para “detectar” substâncias no ar, como detectores de fumaça, radônio e monóxido de carbono. Pesquisadores já desenvolveram sensores vestíveis capazes de detectar diabetes pelo cheiro ao identificar acetona no hálito e descobriram como usar um sensor para identificar o odor do melanoma. Além disso, a Apple pretende adicionar sensores ao iPhone e ao Apple Watch para detectar níveis baixos de açúcar no sangue com base no odor corporal. Os atuais narizes eletrônicos conseguem detectar odores com mais eficácia do que o nariz humano, usando um conjunto de sensores de gases que se sobrepõem seletivamente, juntamente com um componente de reconhecimento de padrões. O cheiro ou sabor é percebido como uma impressão digital global e gera um padrão de sinal (um valor digital) usado para caracterizar odores. Como seria o “fedor” elevado à enésima potência?

Audição: Segundo a empresa britânica Wifore Consulting, somente a tecnologia auditiva representará um mercado de US$ 40 bilhões até 2020. Em 2018, esse mercado movimentava US$ 5 bilhões. Temos dispositivos de alerta, implantes cocleares e um colete vestível que ajuda pessoas surdas a ouvir por meio de uma série de vibrações. Um conjunto de sensores capta os sons e vibra, permitindo que o usuário sinta os sons em vez de ouvi-los. As vibrações ocorrem exatamente na mesma frequência do som produzido. (Você já ficou ao lado de uma caixa de som potente em um show e sentiu o som? Não é preciso ouvi-lo para perceber a batida dos graves.)

E quanto à comunicação com quem não conhece a língua de sinais? As luvas protótipo SignAloud traduzem os gestos da Língua Americana de Sinais para o inglês falado. O dispositivo recebeu algumas críticas devido a erros de tradução e por não captar as nuances da língua de sinais — como os sinais secundários dos movimentos das sobrancelhas, das mudanças na postura corporal do usuário e dos movimentos da boca — que ajudam a transmitir significado e intenção. Com outra luva, os usuários podem gravar e nomear gestos correspondentes a palavras ou frases, dispensando os elementos faciais; outra versão pode enviar as traduções diretamente para o smartphone do usuário, que então pode pronunciar as palavras ou frases.

Tato: Em 2013, pesquisadores desenvolveram um sensor flexível capaz de detectar simultaneamente temperatura, pressão e umidade, representando um grande avanço rumo à reprodução das capacidades sensoriais da pele humana. Em outra iniciativa, o Centro Médico da Universidade de Pittsburgh projetou um braço robótico que permite ao usuário sentir o toque aplicado aos dedos robóticos.

E agora temos um nervo artificial! Semelhante aos neurônios sensoriais presentes em nossa pele, um dispositivo flexível com aparência de curativo detecta o toque, processa as informações e as envia para outros nervos. Em vez de zeros e uns, esse nervo usa a mesma linguagem de um nervo biológico e pode se comunicar diretamente com o corpo — seja com a perna de uma barata ou com terminações nervosas remanescentes de um membro amputado.

As próteses atuais conseguem interpretar a atividade cerebral do usuário e se mover de acordo com ela, mas imagine o inverso: circuitos que transformam tensão em impulsos elétricos. As saídas desse nervo artificial são padrões elétricos que o corpo consegue entender — o “código neural”. Esqueça os computadores, chegou a hora de entrar na onda neural!

Paladar: A Internet dos Alimentos está se expandindo. Já escrevi sobre hashis inteligentes capazes de detectar óleos com níveis insalubres de contaminação, um garfo que monitora quantas garfadas você dá e um copo inteligente que contabiliza a quantidade e as calorias do que você bebe.

O campo da pesquisa quimiossensorial concentra-se em identificar os principais receptores expressos pelas células gustativas e compreender como esses receptores enviam sinais ao cérebro. Por exemplo, os pesquisadores estão trabalhando para entender melhor como substâncias doces e amargas se ligam aos receptores correspondentes. O que consideramos sabor muitas vezes resulta da composição molecular de um ingrediente alimentar em conjunto com o olfato. O Hypertaste da IBM usa “sensores eletroquímicos compostos por pares de eletrodos, cada um respondendo à presença de uma combinação de moléculas por meio de um sinal de tensão… Os sinais de tensão combinados de todos os pares de eletrodos representam a impressão digital do líquido”, segundo o Blog de Pesquisa da IBM. Ele também precisa ser treinado, assim como o paladar humano! Outro sistema voltado ao paladar usa sensores e eletrodos capazes de transmitir digitalmente a cor básica e a acidez da limonada para um copo de água, fazendo com que ela tenha a aparência e o sabor dessa bebida tão apreciada no verão.

De qualquer forma, todas essas tecnologias exigem um aplicativo, serviços e algum código para funcionar corretamente. Deixando a ficção científica de lado, quem imaginaria que as perspectivas de uma pessoa seriam incorporadas ao software tão rapidamente?

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