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Super concha de molusco inspira novos materiais mais resistentes

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.

Para testar as propriedades da concha, os pesquisadores realizaram experimentos que simularam ataques genéricos de predadores, utilizando modelos de computador e testes de perfuração.

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.

Mandíbula de formiga inspira criação de grampo de sutura

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.

Morcego e planta carnívora dependem um do outro para viver

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.

A longa viagem das borboletas-monarca

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.

Vespas orientais alimentadas por “energia solar”

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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