Armadura de besouro pode ajudar na fabricação de aviões mais resistentes

O besouro pode suportar picadas de pássaros, pisadas de animais e até mesmo resistir um Toyota Camry. Agora os cientistas estão estudando o que a concha resistente à esmagamento do inseto poderia ensiná-los sobre projetar aviões e edifícios mais fortes.

“Este besouro é super resistente”, disse o engenheiro civil da Universidade Purdue Pablo Zavattieri, que estava entre um grupo de pesquisadores que atropelou o inseto com um carro como parte de um novo estudo.

Então, como o inseto aparentemente indestrutível faz isso? A espécie – apropriadamente chamada de besouro diabólico – deve seu poder a uma armadura incomum que é em camadas e une-se como um quebra-cabeça, de acordo com o estudo de Zavattieri e seus colegas publicado na Nature na quarta-feira. Seu design, dizem eles, poderia ajudar a inspirar estruturas e veículos mais duráveis.

Os pesquisadores usaram microscópios eletrônicos e tomografias para examinar o exoesqueleto do besouro e descobrir o que o torna tão forte. Como é frequentemente o caso dos besouros sem voo, o elytra da espécie – um caso protetor que normalmente emagrece asas – se fortaleceu e endureceu com o tempo. De perto, os cientistas perceberam que essa capa também se beneficiou de ligações especiais, semelhantes a quebra-cabeças e uma arquitetura em camadas.

“Quando você os separa”, disse Zavattieri, “não quebra catastroficamente. Só se deforma um pouco. Isso é crucial para o besouro.

Também pode ser útil para engenheiros que projetam aeronaves e outros veículos e edifícios com uma variedade de materiais como aço, plástico e gesso. Atualmente, os engenheiros contam com pinos, parafusos, soldagem e adesivos para manter tudo junto. Mas essas técnicas podem ser propensas a degradação.

Na estrutura da concha do besouro, a natureza oferece uma alternativa “interessante e elegante”, disse Zavattieri.

O estudo do besouro faz parte de um projeto de US$ 8 milhões financiado pela Força Aérea dos EUA para explorar como a biologia de criaturas como camarão, louva-a-deus e ovelhas bighorn poderia ajudar a desenvolver materiais resistentes ao impacto.

“Estamos tentando ir além do que a natureza fez”, disse o coautor do estudo David Kisailus, cientista e engenheiro de materiais da Universidade da Califórnia, Irvine.

A pesquisa é o mais recente esforço de tomar emprestado do mundo natural para resolver problemas humanos, disse o biólogo evolucionário da Universidade Brown Colin Donihue, que não participou do estudo. Velcro, por exemplo, foi inspirada na estrutura semelhante a ganchos de rebarbas de plantas. Adesivos artificiais pegaram uma inspiração nas patas das lagartixa super grudentas.

Donihue disse que infinitas outras características encontradas na natureza poderiam oferecer insights: “São adaptações que evoluíram ao longo de milênios”.

(AP)

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