A procura por um controlo de qualidade fiável de alimentos e medicamentos está a aumentar, impulsionando a necessidade de métodos de rastreio inovadores. As técnicas atuais, como espectrometria de massa e código de barras de DNA, são eficazes, mas muitas vezes caras e complexas. Agora, os pesquisadores desenvolveram uma solução inovadora: microlasers inteiramente feitos de materiais comestíveis, oferecendo uma maneira direta e inviolável de monitorar o frescor e a autenticidade do produto.
O problema com os métodos de rastreamento existentes
O controle de qualidade tradicional depende de análises laboratoriais, que são demoradas, caras e inadequadas para monitoramento em tempo real. Embora existam sensores inteligentes e códigos de barras nas embalagens, eles são facilmente comprometidos ou removidos. Existe uma lacuna crítica no rastreamento de itens não embalados, onde a integração direta da tecnologia de monitoramento é necessária sem alterar o produto em si.
Como funcionam os microlasers comestíveis
Os microlasers consistem em três componentes principais: um meio de ganho (amplificação da luz), uma fonte de bombeamento (fornecimento de energia) e uma microcavidade óptica (confinamento da luz para amplificação). O avanço reside na construção de todos estes elementos a partir de substâncias inteiramente comestíveis.
Pesquisadores do Instituto J. Stefan e da Universidade de Ljubljana (Eslovênia), juntamente com a Universidade Aristóteles de Thessaloniki (Grécia), fizeram experiências com corantes como clorofila (de espinafre), riboflavina (vitamina B2) e bixina como meio de ganho. Óleos comestíveis, manteiga, ágar, gelatina e quitosana serviram como materiais de cavidade, enquanto folhas finas de prata/alumínio (usadas em doces) atuaram como refletores.
Curiosamente, a equipe descobriu que as gotículas de azeite agem naturalmente como lasers quando excitadas pela luz, devido às excelentes propriedades de amplificação de luz da clorofila e ao formato esférico da gota, criando uma cavidade natural.
Codificando informações em produtos alimentícios
O espectro de laser emitido por essas microcavidades muda dependendo do tamanho da gota e do índice de refração do meio circundante. Isto permite a codificação de informações: diferentes tamanhos de gotas representam dígitos binários (1 ou 0). Ao usar 14 tamanhos de gotículas distintos, os pesquisadores podem gerar mais de 16.000 combinações únicas – o suficiente para codificar dados como data de fabricação, validade ou país de origem diretamente no próprio alimento.
Além do rastreamento: detectando propriedades do produto
Os microlasers comestíveis não servem apenas para rastreamento; eles também podem sentir propriedades nos alimentos. Ao analisar a luz emitida, eles podem determinar a concentração de açúcar em bebidas, mel ou xarope, detectar alterações de pH e até monitorar o crescimento microbiano. Criticamente, esse monitoramento pode acontecer através de embalagens lacradas sem coleta de amostras.
Implicações futuras e escalabilidade
Embora a configuração atual use lasers pulsados e espectrômetros, os pesquisadores imaginam dispositivos práticos usando LEDs e espectrômetros de bolso para análises rápidas no local. Esta tecnologia tem implicações de longo alcance:
- Segurança Alimentar: Monitoramento em tempo real de deterioração e contaminação.
- Produtos farmacêuticos: Garantir a integridade dos medicamentos e prevenir a falsificação.
- Cosméticos e Agricultura: Acompanhamento da origem e qualidade do produto.
- Biomedicina: Potencial para biossensores comestíveis dentro do corpo.
A próxima fase se concentrará na expansão da gama de parâmetros detectáveis e na exploração de novos materiais comestíveis para maior funcionalidade.
“Isto representa uma mudança fundamental na forma como abordamos o controle de qualidade”, afirma o Dr. Humar. “A capacidade de integrar a detecção diretamente no próprio produto, usando componentes inteiramente comestíveis, elimina muitas das limitações dos métodos atuais”.
Esta tecnologia promete um futuro onde a segurança dos alimentos e dos medicamentos é verificável a um nível microscópico, diretamente no próprio produto.
