A IA está a mudar a forma como pensamos sobre a preservação de aromas, potencialmente salvando fragrâncias raras que estão à beira do desaparecimento.
Idelfonso Nogueira e a sua equipa da Universidade Norueguesa de Ciência e Tecnologia demonstraram que a IA pode criar fórmulas para recriar perfumes.
O estudo envolve a definição do perfil das fragrâncias pela sua "família olfactiva" - termos descritivos como "picante" ou "almiscarado" - e pelo seu "valor odorífero", que mede a intensidade de um cheiro.
Por exemplo, eles encontraram uma fragrância com um alto valor de odor para "cumarínico" (reminiscente de baunilha) e outra que era notavelmente "alcoólica".
Os investigadores tencionam utilizar este processo para preservar odores obscuros e raros - como os obtidos em ambientes naturais em mudança ou em plantas à beira da extinção - replicando-os a partir de uma única amostra.
Poderá também permitir um processo eficiente e replicável para a criação de perfumes, uma tarefa que normalmente requer tentativas e erros consideráveis.
Repartição da metodologia
O primeiro passo consiste em analisar as fragrâncias alvo para compreender os seus perfis olfactivos, incluindo as suas famílias olfactivas (como "picante" ou "almiscarado") e a sua intensidade.
Depois, utilizando uma GGNN (Gated Graph Neural Network) treinada numa vasta base de dados de moléculas, a equipa gera novas moléculas que podem potencialmente replicar a fragrância alvo.
Este processo envolve duas fases: treinar o GGNN com moléculas conhecidas para aprender a relação entre as estruturas moleculares e os seus aromas e, em seguida, gerar novas moléculas que correspondam ao perfil de aroma desejado através da aprendizagem por transferência.
Nogueira explica que a perceção do cheiro muda devido às interacções físicas e químicas que as moléculas sofrem com o ar ou com a pele. Para reproduzir os aromas originais com precisão, seleccionaram moléculas geradas por IA que se evaporavam de forma semelhante às das fragrâncias originais, enfrentando o desafio de captar a natureza efémera das "notas de topo" e a longevidade das "notas de base".
Depois de gerar uma gama de moléculas, a equipa selecciona as que melhor correspondem ao perfil olfativo da fragrância alvo com base na sua pressão de vapor e notas de fragrância.
A fase final envolve a otimização da formulação do perfume para corresponder ao aroma original. Este processo considera a intensidade das diferentes famílias de aromas na fragrância e ajusta a composição molecular da fragrância em conformidade.
Uma das fragrâncias produzidas com este método reproduzia fielmente o original, com pequenos desvios nas suas notas "cumarínicas" e "agudas". A outra era quase uma correspondência exacta.
Os autores sugerem que a expansão da base de dados para incluir moléculas mais complexas poderia aumentar a precisão destas fragrâncias geradas por IA, oferecendo uma solução mais barata e mais sustentável para a indústria de perfumes, que atualmente enfrenta custos elevados e longos períodos de desenvolvimento.
Nogueira está pronto para testar a tecnologia ainda mais, experimentando algumas das fragrâncias geradas pela IA em primeira mão no laboratório de um colega em Ljubljana, Eslovénia. "Estou muito entusiasmado por os cheirar", afirma.
A IA tem inúmeras utilizações inovadoras em aplicações menos suspeitas, como quando os investigadores utilizaram redes neuronais para localizar geograficamente perfis de sabor únicos do vinho para iluminar a base química do terroir.
