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Censado químico al instante

Lengua electrónica asistida por IA

Este innovador dispositivo tiene la capacidad de identificar en el momento la composición química de un líquido.

Lengua electrónica asistida por IA
Dispositivo para analizar compuestos químicos en líquidos (Crédito: IBM Research Zurich)

 

Los avances en torno a la Inteligencia Artificial (IA) no se detienen, y su uso combinado con otras tecnologías es un campo propicio de exploración y descubrimiento para científicos, ingenieros y diseñadores. Los nuevos desarrollos atraviesan no sólo el campo de la electrónica y los microcomponentes,  sino que también se entrecruzan con otras disciplinas como la química, por ejemplo.

En este caso, científicos e ingenieros del centro de investigación de IBM con sede en Zurich, desarrollaron un dispositivo electrónico de dimensiones reducidas, capaz de detectar y analizar los compuestos químicos presentes en los líquidos. El innovador aparato, denominado “Hypertaste”, se inspira en el modo en el que el ser humano utiliza su lengua para probar las cosas de su entorno: así, puede reconocer a través del sentido del gusto, comida y bebida placentera, al tiempo que lo alerta de ingerir sustancias dañinas o en mal estado.

La novedad parte de una necesidad inicial detectada, que se perfila como oportunidad de I+D, en torno a un “hueco” tecnológico significativo en el ámbito del análisis y censado químico de líquidos. Se postula la premisa de identificar con facilidad y velocidad (de modo confiable), e in situ (esto es, en un entorno que no es estrictamente un laboratorio con equipamiento especializado), el reconocimiento fiable de sustancias presentes en los diversos líquidos. Asimismo, se tiene en cuenta la portabilidad del equipo y un costo relativo bajo, en comparación con el de un equipamiento dentro del laboratorio, muy poderoso pero, al mismo tiempo, muy costoso y difícil de transportar.

En ese sentido, se postula que el campo de aplicación de una innovación como ésta es muy amplio: desde el ámbito gubernamental, como organismos de control de la salud pública, por ejemplo, pasando por un fabricante que necesita verificar el origen y calidad de la materia prima que usa en un proceso productivo, hasta un productor de bebidas que desea verificar la falsificación de bebidas espirituosas como vinos y whiskys. En suma, se trata de un desarrollo tecnológico que agrega valor para un sinnúmero de sectores y su dinámica en el siglo XXI.

En una nota publicada por la compañía, se explica que los líquidos contienen moléculas diferentes y la combinación de todas ellas es lo que nos permite distinguirlos y clasificarlos. Tomando esta premisa como punto de partida para la investigación inicial, el equipo de científicos utiliza una serie de sensores electroquímicos multi sensitivos formados por pares de electrodos para las diferentes moléculas. Posteriormente, tras obtener los datos del sensor, el proceso continúa con un algoritmo de aprendizaje automático que se encarga de comparar las características del líquido con una base de datos de sustancias conocidas. En otras palabras, el algoritmo compara los datos e identifica qué líquidos de la base de datos son similares a los que se están investigando. De ese modo, cuando hay una coincidencia, los investigadores pueden consultar los detalles de la composición química del líquido en cuestión.


Detalle del sensor “Hypertaste" (Crédito: IBM Research Zurich)

Durante el proceso de investigación, los científicos se enfrentaron al difícil reto de entrenar el algoritmo, para lo cual midieron la respuesta del conjunto de sensores en líquidos varias veces. Luego, alimentaron los datos resultantes en un modelo de aprendizaje automático, para finalmente, lograr extraer las características asociadas con cada líquido.


La app móvil facilita la lectura de los resultados del dispositivo electrónico (Crédito: IBM Research Zurich)

En la actualidad, el equipo de investigación ha logrado simplificar toda la solución de detección y análisis de compuestos químicos, dentro del diminuto  dispositivo electrónico "Hypertaste". Los datos recogidos por el equipo se envían a la nube y, tras el trabajo del algoritmo de aprendizaje automático, llegan al usuario a través de una aplicación móvil.
Si bien aún no hay un despliegue comercial del equipamiento, su desarrollador continúa trabajando para mejorar esta solución potenciada por Inteligencia Artificial.

Descubrí más sobre Hypertaste en el siguiente video (activá el subtítulo):

 

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Última Actualización: 01/10/2022 2:33