Chip espectrômetro ultrarrápido com IA promete análises em tempo real
Pesquisadores da University of California Davis (EUA) desenvolveram um novo espectrômetro ultrarrápido integrado em chip, que combina detectores de silício com texturas especializadas e inteligência artificial (IA) para reconstruir espectros de luz sem o uso de óptica volumosa. A técnica pode permitir medições espectrais em tempo real em dispositivos muito menores e mais baratos do que os espectrômetros tradicionais, que dependem de prismas ou grades para separar a luz.
O chip conta com 16 detectores com texturas de “captura de fótons” que respondem de forma diferente à luz incidente. Os sinais captados por esses detectores, embora embaralhados e ruidosos, são interpretados por uma rede neural treinada para reconstruir o espectro original da luz com alta precisão. Isso elimina a necessidade de componentes ópticos grandes e caros, abrindo caminho para espectroscopia portátil e de baixo custo.
O dispositivo alcança resolução espectral de cerca de 8 nm, sensibilidade elevada mesmo sob interferência elétrica e cobertura que se estende do espectro visível ao infravermelho próximo (NIR), uma faixa útil para aplicações em saúde e meio ambiente.
Entre as possíveis aplicações apontadas pelos pesquisadores estão diagnóstico médico portátil, controle de qualidade na indústria alimentícia, monitoramento ambiental e sensoriamento remoto, além de potencial uso em sistemas autônomos e satélites.
Esse avanço representa um passo importante na integração de espectroscopia em dispositivos compactos e acessíveis, aproveitando a IA não apenas como ferramenta de análise, mas como parte central do próprio sensor óptico.
Fontes
FADELLI, I. AI-driven ultrafast spectrometer-on-a-chip advances real-time sensing. Phys.org, 20 jan. 2026. Disponível em: https://phys.org/news/2026-01-ai-driven-ultrafast-spectrometer-chip.html. Acesso em: 22 jan. 2026.
AHAMED, A.; MYAT, H.; RAWAT, A.; MCPHILLIPS, L. N.; ISLAM, M. S. AI-augmented photon-trapping spectrometer-on-a-chip on silicon platform with extended near-infrared sensitivity. Advanced Photonics, v. 8, n. 1, 2026, art. 016008. Disponível em: https://www.spiedigitallibrary.org/journals/advanced-photonics/volume-8/issue-01/016008/AI-augmented-photon-trapping-spectrometer-on-a-chip-on-silicon/10.1117/1.AP.8.1.016008.full. Acesso em: 22 jan. 2026.
Imagem: Apoiado na ponta de um dedo, este sensor miniaturizado substitui equipamentos laboratoriais volumosos ao usar nanoestruturas de superfície que aprisionam fótons e inteligência artificial (IA) para analisar com precisão doenças, verificar a qualidade de alimentos e detectar poluição, utilizando luz tanto do espectro visível quanto do infravermelho próximo. Crédito: Integrated Nanodevices & Nanosystems Research Lab, UC Davis.
