Carapaça de insetos inspira a criação de novos materiais

Se um ser vivo pode se autodenominar o mais bem-sucedido na história da vida na Terra, com certeza, são os artrópodes. Desde o Anomalocaris, o monstro de milhares de olhos, até o tatuzinho de jardim, passando por insetos, aracnídeos, crustáceos etc, os artrópodes, com seu exo-esqueleto protetor, tem se dado muito bem neste mundo selvagem. Você pode se achar o máximo, mas só há uma espécie humana; se você pensa que isso o distingue dos demais animais, saiba que muitos animais possuem apenas uma espécie e um celacanto não parece um perfeito exemplo de espécie dominadora.

É tolice reinventar algo que já existe mediante os bilhões de anos de evolução biológica, selecionada todos os dias e resistindo bravamente por ter as melhores adaptações mediante os diferentes ambientes. Com este pensamento, cientistas olham pros artrópodes e buscam "dicas" de novos materiais mais resistentes.

O segredo do sucesso dos insetos não está escrito em nenhum livro de auto-ajuda, mas nos livros de biologia. Sua carapaça é, basicamente, formada por quitina e queratina (não confunda uma com a outra), e possui uma estrutura dura e resistente, mas que guarda certa flexibilidade. Esta carapaça ajuda a proteger os artrópodes, de forma que eles ficam praticamente imunes aos ataques de boa parte de inimigos naturais, agentes químicos e biológicos, não se contaminam facilmente e mantém sua estrutura interna a salvo. Esta estrutura é leve o bastante para permitir que insetos possam voar e se você pensa que besouros voam por mágica, está muito enganado (vide capítulo específico no Livro dos Porquês).

A esta cobertura resistente, mas flexível, é dado o nome de cutícula, onde a parte mais dura é formada por queratina (uma proteína) é dura e fica na parte externa, denominada "epicutícula". Abaixo dela, fica a "procutícula", a área mais flexível e é formada pela quitina, que é um polissacarídeo (um "açúcar", em linguagem comum) e confere menor stress mecânico a toda estrutura, o que favorece a locomoção do cascudão, além de protegê-lo provisoriamente enquanto ele troca de casca, já que a carapaça externa não permite que ele cresça como nós, vertebrados. Além das supracitadas substâncias, ainda temos a quitosana e fibroína. Esta mesma estrutura é encontrada nas asas dos insetos, o que demonstra sua resistência e leveza, fazendo com que os cascudões ganhem os céus sem maiores problemas. (você poderá ter mais informações AQUI e com animação powerpointeada no Flash)

A cutícula está presente em fungos, plantas e até nos seus dedos, onde belas moças correm para a primeira manicure que encontram, implorando para que esta arranque fora as cutículas, sem saber que é esta estrutura que veda a passagem de microorganismos por debaixo da unha, prevenindo infecções. A Natureza é mais sábia que você, meu bem. 3,5 bilhões de anos mais sábia…

O dr. Javier Gomez Fernandez trabalha no Instituto Wyss de Engenharia Inspirada Biologicamente (eu gostei deste nome. Sério!). Ele já recebeu vários prêmios por sua pesquisa em nanotecnologia, engenharia de tecidos, biopolímeros etc., sendo chefiado pelo dr. Donald E. Ingber (eu ia dizer algo como "trabalhou colaborando a…", mas, convenhamos, Ingber é o chefe dele, já que Ingber é diretor do instituto). Javier e outros pesquisadores conseguiram desenvolver um material tão resistente e flexível quanto o correspondente natural: as cutículas de artrópodes; a saber, eles usaram restos de cascas de camarões para trabalhar. Dessa forma, eles criaram o Shrilk, um nome danado de feio para algo muito legal. Ele tem este nome por causa da seda que forma as teias de aranha (silk = seda, em inglês).

O material usado possui a mesma resistência mecânica que uma liga de alumínio, tendo apenas a metade da densidade do referido metal. Estão vendo a asa ao lado? Não foi a mãe Natureza que fez, mas o Homem. Esta asa é feita de shrilk, e seus componentes foram obtidos com cascas de camarões descartadas, pois, como eu disse, artrópodes crescem de dentro para fora e têm que largar a casca velha antes de poder crescer. Eles já saem dela com uma cutícula ainda mole e correm para se proteger dos possíveis predadores, até que sua carapaça endureça, largando a casca antiga pelo meio do caminho.

A pesquisa foi publicada no periódico Advanced Materials e traz um novo modo de construir objetos leves e resistentes. Se eles são capazes de proteger um inseto, além de fazê-lo alçar voo, sua utilização é muito importante, ainda mais em tempos ecologicamente corretos, já que estes compostos já ocorrem na natureza e não são poluentes. Desde fraldas até revestimentos de aviões, passando por sacos de lixo e material cirúrgico, o Shrilk mostra-se de extrema importância, ainda mais quando temos a compreensão que a nossa própria pele possui queratina e este novo material pode ser usado em tratamento de queimados, além de substituir com perfeita eficiência peças feitas com alumínio transparente. Se por um lado o dr. McCoy aprova, o sr. Scott se pergunta como não pensou nisso antes.


Fonte: Press Release do Instituto Wyss

2 comentários em “Carapaça de insetos inspira a criação de novos materiais

  1. O reino dos insetos é muito diverso e como diz no texto sofreram varias alterações
    evolutivas dependedo do habitat,o que tenho a acrescentar ao texto é surgiu uma
    nova tecnologia p/ facilitar a vida do homen e também sendo descoberta recente,
    não deve ser nada barato mas promissor p/ proximas gerações. :!:

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