Gastrópode de pé escamoso (Crysomallon squamiferum)

Nas profundezes das fontes hidrotermais Kairei, quatro mil metros abaixo da superfície do Oceano Índico, cientistas descobriram um molusco gastrópode cuja concha poderá ajudar a melhorar equipamentos de carga e materiais de proteção usados em quase tudo, de aviões a equipamentos esportivos.

Pesquisadores do Instituto de Tecnologia de Massachusetts (MIT) estão estudando as propriedades físicas e mecânicas do molusco. Os primeiros resultados foram publicados esta semana na revista científica Proceedings of the National Academy of Sciences.

O chamado “gastrópode de pé escamoso” (Crysomallon squamiferum) possui uma concha única, construída em três camadas, que poderá fornecer ideias valiosas para novos princípios de desenho mecânico.

Especificamente, ele tem uma camada altamente calcificada interna e uma camada de espessura média orgânica. Mas é a extraordinária camada externa, fundida com sulfeto de ferro granular, que está entusiasmando os pesquisadores.

As fontes hidrotermais Kairei consistem em uma série de cortes profundos na superfície do planeta ao longo de uma cadeia montanhosa vulcânica abaixo do Oceano Índico. Foi lá que os pesquisadores descobriram o caracol nunca antes visto, em uma expedição realizada em 1999.

“O fluxo de fluidos hidrotermais possui uma alta concentração de sulfetos e metais, mas este molusco é único na medida que incorpora esses materiais na estrutura de sua concha,” afirma Christine Ortiz, o líder do projeto no MIT.“Nós estamos interessados na estrutura e nas propriedades das camadas individuais e vendo como eles se comportam mecanicamente,” disse ela, salientando que a camada orgânica interior do molusco também é interessante.

Em particular, os pesquisadores queriam descobrir quais são as vantagens que a estrutura oferece na proteção contra o ataque e a penetração de predadores.

Entendendo isto eles poderão ter novas ideias sobre materiais ultra resistentes que poderão ser usadas em carros, caminhões, aviões e em várias outras aplicações.

Uma série de potenciais predadores foram encontrados na mesma região do gastrópode de pé escamoso. Um deles, o caracol do cone, usa um dente parecido com um arpão para tentar penetrar na concha e injetar um veneno paralisante.

Além disso, caranguejos do mar costumam agarrar os gastrópodes com as garras e tentar perfurar suas conchas ou espremê-los, às vezes por dias, até que as conchas dos moluscos se quebrem.

Os testes de perfuração consistiram em atingir a superfície das conchas com a ponta afiada de uma sonda, medindo a dureza da casca e sua rigidez.

Os testes levaram à conclusão de que “cada camada do exoesqueleto do molusco é responsável por funções distintas e por papéis multifuncionais na proteção mecânica,” escrevem Ortiz e seus colegas no artigo.

O teste revela que o escudo é “vantajoso para a resistência à penetração, dissipação de energia, redução de fraturas e interrupção de trincas e resistência a cargas de flexão e tração”.

Fonte: Inovação Tecnológica

Nota: Mais um molusco, único por suas características, pode servir como fonte de inovação tecnológica, servindo de modelo para desenvolvimento de vários equipamentos (veja aqui outra concha com propriedades únicas). Estruturas complexas e únicas com a concha desse molusco não podem ser resultado do acaso, precisam ser projetadas por um Designer.

“Ao mesmo tempo em que a Bíblia deve ter o primeiro lugar na educação das crianças e jovens, o livro da Natureza ocupa o lugar imediato em importância. As obras criadas de Deus testificam de Seu amor e poder. Ele trouxe à existência o mundo, juntamente com tudo que nele se contém”. Conselhos aos Professores, Pais e Estudantes, página 185.

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Formiga Atta laevigata (Hymenoptera: Formicidae), do gênero que inspirou o grampo de sutura (Fonte: http://www.blueboard.com/leafcutters/pics/images/myrmecos1_atta_laevigata1.jpg)

Difícil encontrar alguém que não tenha uma cicatriz de pontos causada por alguma cirurgia. Os pontos, também chamados de sutura, aproximam a pele facilitando a cicatrização. Dentre os tipos de sutura estão: sutura por fio absorvível (como categute, vicryl e dexon) e fio não absorvível (como nylon, seda e algodão), sutura por adesivo e sutura por grampo metálico.

Utilizando como base os sistemas vivos da natureza para empregar em processos, técnicas ou princípios que possam ajudar na criação de projetos (técnica biônica), a designer industrial Thays Obando Brito da Universidade Federal do Amazonas (Ufam) desenvolveu em parceria com o Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia (Inpa/MCT) o grampo de sutura baseado no formato da mandíbula da formiga saúva soldado do gênero Atta, conhecida como formiga cortadeira. O grampo de sutura está entre os processos patenteados pelo Inpa em 2010.

Os materiais utilizando a liga de aço cromo e o silicone já existem no mercado e são de baixo custo, além do mais, os grampos são também coloridos, criados principalmente para o público infantil. “Eu me preocupei com essa questão psicológica para ter um diferencial no mercado”, destaca Brito.

Ela conta que a ideia do projeto surgiu inspirada na cena do filme “Apocalíptico”, do diretor Mel Gibson, que retrata a cultura e história das civilizações pré-colombianas da América Central. Em uma das cenas, a mãe aplica a mandíbula da formiga para suturar o ferimento da criança.

Observando a aplicação da formiga na sutura que os índios utilizavam, comecei a imaginar e consequentemente a criar. Foi quando descobri nos livros de medicina sobre sutura, que realmente eles utilizavam a mandíbula da formiga para suturar as feridas”, disse.

A manipulação do objeto acontece por meio do porta agulha, instrumento comum no centro cirúrgico, a fim de introduzir o grampo na pele aproximando as bordas da ferida. “Também tive a preocupação com a questão econômica, por isso esse grampo tem outro diferencial, ou seja, o mesmo não necessita de um instrumento próprio, bem diferente do grampo metálico já existente em que necessita de grampeador próprio para sua fixação na pele”, enfatiza Brito. O grampo também tem um dispositivo externo que serve como tampa de proteção.

A pesquisa teve a orientação do pesquisador da Coordenação de Pesquisas em Entomologia (CPEN) Jorge Luiz Pereira de Souza e da professora da Ufam Magnólia Granjeiro Quirino.

Fonte: Portal Amazônia

Nota: Invenções aparentemente simples só “surgiram” após observação da natureza e pesquisa. Como mesmo as invenções mais simples não surgem ao acaso, nos mostrando que é preciso um projetista, como aceitar que haja Criação sem um Criador?

“No estudo das ciências, também, devemos obter conhecimento do Criador. Toda verdadeira ciência não é senão uma interpretação da escrita de Deus no mundo material. A ciência traz de suas pesquisas apenas novas provas da sabedoria e poder de Deus. Corretamente entendidos, tanto o livro da Natureza como a Palavra escrita nos familiarizam com Deus, ensinando-nos algo das sábias e benfazejas leis mediante as quais Ele opera.” Patriarcas e Profetas, página 599.

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Pesquisador descobriu que uma espécie de morcego dorme dentro de planta carnívora nativa em forma de jarro. Para retribuir, o animal oferece suas fezes e urina como alimento ao vegetal. O mutualismo – relação entre dois seres vivos de espécies diferentes, onde ambos saem ganhando – foi desvendada por Ulmar Grafe, pesquisador da Universidade Brunei Darussalam.

Morcego (Kerivoula hardwickii hardwickii) e planta-carnívora (Nepenthes rafflesiana elongata)

Ao tentar entender como as plantas carnívoras da espécie Nepenthes rafflesiana conseguiam todos os nutrientes que precisavam para sobreviver no solo pantanoso e pobre de Bornéu, Grafe observou que pequenos morcegos costumavam se abrigar dentro do jarro da planta.

A planta carnívora mantém seu líquido digestivo, usado como armadilha para capturar insetos, dentro do jarro em um nível baixo para não atacar aos morcegos. O animal aproveita o abrigo seguro para defecar e urinar, longe de encarar os restos como um insulto, a planta também tira proveito, digere tudo e obtém nutrientes essenciais à sobrevivência, como o nitrogênio.

Relações mutualísticas entre vertebrados e plantas, exceto síndromes de polinização e dispersão, são raras. Este é apenas o segundo caso de relação mutualística entre uma planta carnívora e um mamífero e o primeiro caso de síndrome de aprisionamento de fezes foi registrado em uma planta de jarro que atrai morcegos.

O estudo, divulgado na publicação especializada Biology Letters, ajuda a mostrar como espécies aparentemente tão distantes dependem uma da outra – e do equilíbrio do ecossistema – para sobreviver.

Fonte: Revista Galileu

Nota: Se o líquido digestivo do jarro da planta não fosse mantido em um nível baixo, o morcego não utilizaria a planta carnívora como abrigo, pois seria atacado pelo líquido. Sem que o morcego utilize seu interior como abrigo, a planta carnívora não deixaria o líquido em um nível baixo, pois não há outra vantagem para fazê-lo. A especificidade entre estas duas espécies evidencia a mão de Deus.

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A migração anual das borboletas-monarca fascina os seres humanos há mais de um século. Quando o inverno se aproxima, milhões desses insetos deixam diversos lugares do norte dos Estados Unidos e sul do Canadá e voam ininterruptamente até uma única localidade, com cerca de 100 km², na região central do México. Como elas são capazes de tal precisão é a pergunta que sempre se fizeram muitos cientistas.

Vários estudos mostraram nos últimos anos que o instrumento de navegação das borboletas-monarca é na verdade seu relógio biológico, que funciona como uma espécie de bússola solar que se orienta pela duração do dia e da noite. As engrenagens desse relógio biológico, no entanto, só foram reveladas recentemente numa pesquisa realizada na Universidade de Massachusetts.

Os pesquisadores identificaram um novo mecanismo associado ao relógio biológico, diferente do de outros insetos e de mamíferos, levando a crer que a bússola solar das borboletas-monarca é um marca-passo interno ainda mais antigo do ponto de vista evolutivo. “Esses resultados estão nos ensinando muito sobre a evolução dos relógios biológicos em geral”, diz o biólogo Steven Reppert. Segundo o pesquisador, essas borboletas se orientam por dois mecanismos: um deles é parecido com o de outros insetos e o outro, com o dos mamíferos. “Em algum ponto da história deste planeta, essas engrenagens bioquímicas seguiram caminhos diferentes”, acredita o autor.

Fonte: Mente e Cérebro

Nota: Esse relógio biológico migratório das borboletas-monarca é realmente fantástico: se elas demorassem demais para iniciar a migração morreriam, pois são uma espécie que não suporta o frio do inverno das regiões de origem; se iniciassem sua migração muito cedo também morreriam, pois temperaturas mais amenas (como as encontradas durante a migração) mantém seu metabolismo mais baixo, proporcionando uma economia de energia. Além disso, se errarem o caminho, morrem por exaustão (assim como ocorre com outras espécies migratórias). Se o relógio biológico migratório das borboletas-monarca e seu senso de orientação são resultado de milhões de anos de evolução (como afirmam os darwinistas), essa espécie estaria extinta. Sua existência é resultado de uma combinação de fatores que deveriam funcionar perfeitamente desde o princípio.

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As vespas orientais (Vespa orientalis) têm uma habilidade única de capturar energia do Sol, segundo pesquisadores. Elas possuem uma estrutura especial em seu abdômen que é capaz de capturar a energia os raios solares e um pigmento que mantém essa energia.

A descoberta mostra que a listra amarela que elas têm no abdômen tem um propósito – é lá que está armazenado o pigmento. Quando elas ficam mais ativas e os dias ficam mais quentes, a listra fica mais grossa.

Isso esclarece porque as vespas são mais ativas no meio do dia – porque é quando recebem a maior quantidade de sol – ao contrário de outros tipos vespas, que são mais vistos pelo período da manhã.

Analisando o corpo das vespas em microscópios, cientistas perceberam que a parte amarela era diferente. Sua carapaça era mais fina e impedem que a luz seja refletida do corpo das vespas, capturando a energia solar com o pigmento xantopterina transforma luz em energia elétrica.

Nota: Se o desenvolvimento da tecnologia de captação de energia solar e transformação em energia elétrica precisou de um ser inteligente para o projetar, com gastos de energia e tempo, como podemos acreditar que uma “máquina” da natureza, mais eficiente que a projetada pelo homem, tenha surgido sem um Designer?

“Ensinai as crianças a ver Cristo na Natureza. Levai-as ao ar livre, à sombra das nobres árvores do quintal; e em todas as maravilhosas obras da criação ensinai-as a ver uma expressão de Seu amor. Ensinai-lhes que Ele fez as leis que regem todas as coisas vivas, que fez leis também para nós, e que elas visam a nossa felicidade e alegria. Não as fatigueis com longas orações e exortações tediosas, mas, mediante as lições objetivas da Natureza, ensinai-lhes a obediência à lei de Deus.” O Desejado de Todas as Nações, página 516.

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Pesquisadores europeus estão trabalhando para a melhora no sistema de controle dos movimentos de robôs – e os modelos estudados são aranhas, caranguejos, lagostas e, principalmente, minhocas. Eles estão particularmente interessados na forma como o sistema neural interage com a locomoção desses animais. Imitar os impulsos nervosos rítmicos de alguns invertebrados pode ser a solução para criar movimentos automáticos e repetitivos que ajudam a movimentar robôs com mais naturalidade e sem problemas, assim como os organismos imitados.

Esses impulsos rítmicos são chamados de geradores de padrão central (CPG) e eles se adaptam muito bem ao movimento do robô em parte porque eles estão entre os circuitos neurais mais bem compreendidos do mundo animal (os sistemas funcionais dos invertebrados são muito simples de serem estudados e copiados, e as redes neurais se encaixam aí). Esses CPG essencialmente automatizam tarefas repetitivas. Após iniciar um processo comum, como engatinhar ou andar, com um estímulo neural, os CPG assumem controle da execução do movimento, como um piloto automático.

Isso é especialmente útil quando você possui várias peças móveis, como uma aranha faz ao caminhar em suas oito pernas. Tentar programa cada perna independente para trabalhar com as outros sete poderia ser difícil, mas os CPG simplificam tudo. Os pesquisadores podem desenvolver um CPG para cada junta e, em seguida, juntá-los para criar um CPG para a perna inteira e então uni-los todos para criar um CPG que faça o mecanismo inteiro andar. Isso pode ainda ser trabalhado com alguma inteligência básica que pode lidar com terreno acidentado ou eventos inesperados, trazendo o robô manter sempre um ritmo adequado.

Usando esse conhecimento, pesquisadores espanhois criaram uma minhoca robótica que imita os movimentos do animal de verdade. As oito seções de CPG foram criadas em um simulador e em seguida transferidas para o robô, que agora se move com facilidade. A tecnologia poderia ser usada para suavizar e simplificar os movimentos dos futuros robôs autônomos, dando-lhes um aspecto mais natural.

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Nota: Todos os avanços tecnológicos são resultado de um projeto inteligente. Assim como toda a natureza é resultado do projeto de Deus, que a cada dia serve de modelo para as grandes invenções do ser humano. Se nossas invenções não podem surgir ao acaso, por que imaginar que os modelos que as inspiram não têm um Designer?

“No estudo das ciências, também, devemos obter conhecimento do Criador. Toda verdadeira ciência não é senão uma interpretação da escrita de Deus no mundo material. A ciência traz de suas pesquisas apenas novas provas da sabedoria e poder de Deus. Corretamente entendidos, tanto o livro da Natureza como a Palavra escrita nos familiarizam com Deus, ensinando-nos algo das sábias e benfazejas leis mediante as quais Ele opera.” Patriarcas e Profetas, página 599.

Fontes:

http://hypescience.com/minhocas-sao-a-inspiracao-para-melhorar-sistema-de-locomocao-de-robos/
http://www.bbc.co.uk/news/technology-12864658

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Quem já viu um pica-pau bicar um tronco com certeza já imaginou: “como esse bicho não fica com dor de cabeça?”. Nós temos a resposta!

Primeiro, saiba que pica-paus, quando estão “inspirados” batem a cabeça cerca de 20 vezes por segundo na madeira. Mas há músculos, ossos e pálpebras reforçadas que protegem os olhos e o cérebro do bicho.

Músculos fortes e densos no pescoço do pássaro dão a ele a força necessária para que ele bata repetidamente a cabeça. Mas são os músculos extras na sua cabeça que o protegem de se machucarem, funcionando como um capacete para o cérebro. Diferente do cérebro humano, o cérebro do pica-pau está confinado por esses músculos.

Milésimos de segundo antes de bater a cabeça o pica-pau contrai seus músculos do pescoço. Depois fecha sua pálpebra grossa.

A pálpebra age como um “cinto de segurança” para os olhos – sem ela a retina do pássaro poderia se romper ou, mais bizarro, o olho poderia saltar para fora da cabeça dele.

Essas medidas de segurança são especialmente úteis para os machos, que batem a cabeça cerca de 12 mil vezes por dia quando estão fazendo a corte para alguma fêmea.

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Pesquisadores da área de biomecânica se juntaram à equipe do zoológico australiano Alma Park para estudar o salto do canguru. Eles estão usando a técnica conhecida como 3D Motion Capture (mocap, ou captura de movimentos tridimensionais) para registrar e analisar todos os movimentos do animal.

Para analisar os movimentos, os cientistas colam pequenos marcadores nas articulações do canguru. Depois, o animal é colocado em um corredor e uma câmera captura os saltos, que são estudados com mais precisão na tela do computador.

O mocap é muito utilizado no cinema para capturar o movimento dos atores reais, tranferi-los para o computador e adicionar efeitos especiais, como foram construídos os personagens azuis do filme Avatar.

Os pesquisadores do Royal Veterinary College e da Universidade de Idaho querem, segundo reportagem da Wired, analisar a mecânica do movimento do canguru para entender como ele não se fere ao saltar em alta velocidade e ainda como ele parece não realizar grande esforço para pular.

O que intriga os cientistas é que a maioria dos animais, conforme crescem, vão distribuindo melhor seu peso e buscando uma posição mais ereta para diminuir o impacto nas articulações traseiras, mas o canguru faz o contrário e permanece com a maior parte de seu peso sobre as patas de trás.

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Nota: Os cangurus não crescem conforme o esperado pela lógica dos cientistas e mesmo com técnicas visuais altamente avançadas não conseguem entender como esses animais não se ferem e não parecem realizar grande esforço ao saltar, atividade que ele faz com muita freqüência. Os cangurus sabem quem os projetou assim. E quanto mais nós estudarmos a natureza, mas enxergaremos a mão de Deus na criação. E mais avanços tecnológicos serão desenvolvidos.

Fonte: http://revistagalileu.globo.com/Revista/Common/0,,EMI217975-17770,00-PESQUISADORES+USAM+TECNICA+DE+CINEMA+PARA+ESTUDAR+SALTO+DE+CANGURU.html

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Tucano-toco (Ramphastos toco). Foto: Thiago Filadelpho

O bico do tucano, responsável por um terço de seu tamanho, é o maior dentre todas as espécies de aves. Durante muito tempo, os cientistas ficaram intrigados com o tamanho do bico do tucano, até que descobriram exatamente para que ele serve. Charles Darwin pensava que o bico do tucano era usado para atrair o sexo oposto, e estava errado. Idéias mais recentes sugerem que a ave usava o bico apenas para descascar frutas, depredar ninhos e dar alertas visuais, porém  não estão de todo certas. Agora, três pesquisadores acabam de identificar uma nova função para essa estrutura: auxiliar na regulação da temperatura corporal da ave.

A conclusão foi feita em um estudo realizado com a maior e mais emblemática das espécies de tucano: o tucano-toco (Ramphastos toco), e relatada em um artigo publicado na revista Science, assinado pelos biólogos Denis Andrade e Augusto Abe, da Universidade Estadual Paulista (Unesp), em Rio Claro, e Glenn Tattersall, da Universidade de Brock, em Ontário (Canadá).

Segundo artigo publicado na Science, o bico do tucano tem uma rede de vasos sanguíneos que podem aumentar ou restringir o fluxo de sangue. Ao alterar esse fluxo na superfície do bico, os tucanos podem conservar ou liberar o calor corporal para se resfriarem.

O estudo mostrou que o tucano é extremamente mais eficiente que os radiadores inventados pelo ser humano: o bico pode eliminar 100% do calor corporal ou apenas 5%, caso o fluxo sanguíneo seja interrompido. E isso é vital, pois, como as aves não suam, necessitam utilizar o bico para regular a temperatura corporal.

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Nota: Os radiadores são peças essenciais para o funcionamento do motor dos carros e foram projetadas especialmente para a função que possuem. Como podemos acreditar que “peças” extremamente mais eficientes que as inventadas pelo ser humano, como o bico do tucano, são obra do acaso? Toda essa “tecnologia” só pode ser fruto da inteligência do Designer.

“Pergunte, porém, aos animais, e eles o ensinarão, ou às aves do céu, e elas lhe contarão; fale com a terra, e ela o instruirá, deixe que os peixes do mar o informem. Quem de todos eles ignora que a mão do Senhor fez isso?” Jó 12:7-9

Fontes: http://cienciahoje.uol.com.br/noticias/zoologia/bico-para-que-te-quero
http://hypescience.com/19007-o-segredo-por-tras-do-bico-do-tucano/
http://michelsondigitais.blogspot.com/2009/08/o-radiador-do-tucano.html

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Um grilo que vive em cavernas se comunica de uma forma muito peculiar, disparando anéis de ar em alta pressão, como se fossem anéis de fumaça invisíveis, na direção de um companheiro de espécie. Este truque inspirou uma forma de comunicação invisível entre robôs.

A maioria das espécies de grilos se comunicam emitindo sons esfregando suas asas, mas o Phaeophilacris spectrum, conhecido como grilo africano de caverna, tem um outro método de comunicação. Uma série de quatro ou cinco desses anéis parece ser o sinal para a fêmea se preparar para o acasalamento. Como os anéis de ar são silenciosos, não há risco de predadores serem alertados pela presença dos insetos.

Phaeophilacris spectrum

Os anéis de ar são produzidos quando uma lufada de ar é injetada através de um buraco sem vento. Uma região de baixa pressão se desenvolve em torno de seus lados, fazendo as bordas se voltarem ao centro. Os grilos fazem isso até que rajadas de ar em forma de rosca sejam criadas. Vórtices como este podem viajar por distâncias surpreendentemente longas.

Agora, Andy Russell, um engenheiro da Universidade Monash, na Austrália, fez com que um par de robôs se comunicasse usando sequências codificadas de anéis de ar. Um alto-falante em formato de cone projeta rajadas de ar através de uma abertura de dois centímetros para criar um anel de ar que foi detectado a 30 centímetros de distância por um sensor de pressão em outro robô.

Usando um código binário, um caractere ASCII foi enviado e decodificado a cada 4 segundos. “Como os grilos da caverna, pode haver momentos em que um robô não quer que suas comunicações sejam interceptadas”, diz Russell.

Chris Melhuish, do Laboratório de Robótica de Bristol, no Reino Unido, concorda: “Este poderia ser um complemento útil para o arsenal de comunicação dos futuros sistemas robóticos”, afirma.

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Nota: Nenhuma máquina pode existir sem um projetista. Então porque as pessoas insistem em dizer que os animais, que inspiram avanços tecnológicos, podem ser obra do acaso e existir sem um Designer?

“Muitas ilustrações da Natureza são empregadas pelos escritores da Bíblia; e, observando nós as coisas do mundo natural, habilitamo-nos, sob a guia do Espírito Santo, para compreender mais amplamente as lições da Palavra de Deus. É assim que a Natureza se torna uma chave do tesouro da Palavra”. Educação, página 120.

Fonte: http://revistagalileu.globo.com/Revista/Common/0,,EMI216899-17770,00-GRILOS+INSPIRAM+COMUNICACAO+INVISIVEL+ENTRE+ROBOS.html

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