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Como a natureza pode inspirar a tecnologia?

A tecnologia humana é freqüentemente inspirada pela natureza. Esse ato de copiar a natureza é chamado de biomimética. O material das roupas de banho dos atletas foi inspirado na pele do tubarão, o tecido respirável foi inspirado nos estômatos das plantas e o design das turbinas eólicas foi inspirado nas barbatanas de baleia.A natureza é perfeitamente imperfeita e está em constante evolução e adaptação. As partes que são benéficas permanecem, enquanto as partes que não são serão descartadas ou adaptadas às mudanças nas condições do planeta. A natureza, por meio de constantes remendos, encontrou algumas soluções de design verdadeiramente únicas, desde a tromba de um elefante até a natureza espinhosa de um cacto. Até mesmo os formigueiros são projetados de forma a permitir que o ar frio circule para dentro e para fora, proporcionando um lar confortável para as formigas.

Portanto, os designers e engenheiros mais inteligentes do mundo basearam muitas de nossas tecnologias feitas pelo homem nos designs da natureza. Acredite ou não, existe todo um campo da biologia que lida com a imitação de estratégias encontradas na natureza para inventar e desenvolver tecnologia. Essa especialização é conhecida como biomimética, que significa literalmente “a imitação da vida” .

Juntos, vamos aprender sobre algumas dicas que a humanidade aprendeu com as elegantes soluções da natureza.

Turbinas eólicas e barbatanas de baleia

A baleia jubarte é uma criatura incrivelmente grande e magnífica. Para algo do tamanho de um ônibus escolar, pesando cerca de 40 toneladas, ele nada muito bem. A agilidade e a precisão com que corta as águas é simplesmente uma engenharia genial. Sua capacidade de fazer isso se deve principalmente aos tubérculos protuberantes em suas nadadeiras.

Uma baleia jubarte com tubérculos protuberantes visíveis em suas nadadeiras. (Crédito da foto: GUDKOV ANDREY / Shutterstock)

Os tubérculos permitem que a baleia corte a água com velocidade e graça, reduzindo o arrasto e a resistência que a baleia sente ao nadar no oceano. Esses tubérculos inspiraram o projeto de aviões, moinhos de vento e submarinos mais estáveis. Curiosamente, o Dr. Frank Fish descobriu essas projeções e seus efeitos benéficos. Mais tarde, ele fundou uma empresa chamada Whalepower, que produzia pás de turbinas eólicas mais eficientes com projeções semelhantes.

Tecidos e estômatos para roupas esportivas respiráveis

Durante o exercício, gosto de usar roupas esportivas, aquelas feitas de material respirável que não retém o suor. Stomatex® , uma empresa que cria essas roupas esportivas, desenvolveu um material fascinante que tem poros que lembram estômatos de plantas. Assim como os estômatos das plantas são responsáveis ​​pelas trocas gasosas nas plantas, os poros do tecido permitem uma melhor ventilação, tornando o tecido mais respirável.

 

Os estômatos são encontrados nas camadas superiores das folhas e caules das plantas. (Crédito da foto: BlueRingMedia / Shutterstock)

As moléculas de vapor aprisionadas que surgem quando nosso suor seca podem escapar pelos poros, abrindo espaço para a entrada de ar mais frio e seco. Esta tecnologia permite que a nossa pele fique livre da transpiração e mantém uma temperatura da pele mais confortável por longos períodos de tempo.

Uma imagem aproximada dos poros do Stomatex. (Crédito da foto: mdpi.com)

Esta não é a primeira vez em que a natureza se envolveu em nossa moda. Um maiô chamado Fastskin por Speedo tem estruturas semelhantes a escamas que os tubarões possuem em sua pele. Essas estruturas semelhantes a escamas ajudam a reduzir o atrito ao nadar e a imitar a hidrodinâmica do movimento de um tubarão. No entanto, um problema com esse traje é que ele é muito apertado! O nadador leva cerca de 20 minutos para colocá-lo e deve ser cortado para removê-lo.

Velcro® , um prendedor comum para roupas e carteiras, consiste em duas tiras finas de folhas de plástico. Uma folha tem pequenos ganchos e a outra tem pequenos aros. George de Mestral, o inventor do Velcro, se inspirou para projetar este material depois de perceber como as sementes das plantas eram capazes de se prender com segurança ao pelo de um cachorro.

O martim-pescador e o trem-bala

Os trens-bala japoneses são famosos por sua velocidade e engenhosidade, mas não começaram assim. O projeto original do trem infelizmente criou um estrondo ensurdecedor ao passar a uma velocidade surpreendente de 300 km / h, perturbando os residentes e a vida selvagem ao redor.

A solução veio de um lugar inesperado – o bico do guarda-rios . Um dos engenheiros do trem, um ávido observador de pássaros, viu um martim-pescador mergulhar na água, causando um pequeno respingo. Ele foi capaz de fazer isso por causa de sua cabeça grande e bico estreito. Inspirados pelo formato aerodinâmico do bico do pássaro, os engenheiros decidiram aplicá-lo ao design do trem. A frente pontiaguda do trem-bala permite que o trem vá extremamente rápido (300 km / h) com resistência do ar mínima e, portanto, não cria nenhum ruído.

A ponta pontiaguda do trem-bala é copiada da estrutura do bico do pássaro martim-pescador (Crédito da foto: HTU / gui jun peng / Shutterstock)

Os pés pegajosos das lagartixas

Existe uma técnica de design de produto conhecida como abordagem da biologia ao design . Ele começa identificando um problema tecnológico e depois procurando ver como a natureza o resolveu. Depois que os cientistas descobrem o segredo da solução da natureza, eles tentam replicá-lo artificialmente. Os robôs espaciais da NASA são um exemplo perfeito disso.

A NASA desenvolveu robôs que têm um certo material em seus pezinhos com minúsculos pêlos que os ajudam a aderir a uma superfície. Este material permite que os robôs adiram à espaçonave enquanto fazem reparos no espaço sideral.

Esta invenção surgiu da observação da maneira como as lagartixas caminham nas paredes, que desafiam a gravidade. As lagartixas tendem a aderir às superfícies em que andam com a ajuda de almofadas adesivas semelhantes.

Os membros adesivos de uma lagartixa permitem que ela suba pelas paredes suavemente. (Crédito da foto: Papa Bravo / Shutterstock)

A tromba dos mosquitos inspirou o design das agulhas

Os mosquitos são os piores! Esses sugadores de sangue causadores de doenças enfiam sua tromba suavemente em nossa pele para sugar nosso sangue, muitas vezes antes mesmo de percebermos que está acontecendo! A probóscide é um apêndice afiado em forma de agulha no mosquito que é usado para furar a pele. Raramente sentimos um mosquito “picar” a gente, o que é legal. A tromba tem duas partes dentadas, conhecidas como maxilas, que facilitam a inserção do mosquito na pele do hospedeiro.

A maxila dentada facilita a perfuração da pele. (Crédito da foto: Surapol USanakul & r.classen / Shutterstock)

Um estudo demonstrou o uso de uma agulha de injeção especialmente projetada que era semelhante à tromba de um mosquito. A agulha é uma combinação de algumas microagulhas denteadas como as maxilas, o que melhora a facilidade de inserção. Essas agulhas menos dolorosas e menos invasivas podem ser usadas para administração de medicamentos ou em lancetas usadas por diabéticos regularmente.

Uma palavra final

A biomimética é incrivelmente útil, pois nos permite aprender com os 3,8 bilhões de anos de experiência da natureza em soluções de design especializadas. Tudo o que a natureza projeta fornece o máximo de retorno com o mínimo de esforço e recursos. 

No entanto, é importante entender que a natureza é paciente e não forçou esses resultados. Se a humanidade pudesse encontrar mais maneiras de copiar as ações da natureza, não teríamos cortes de recursos e problemas de poluição. Por exemplo, considere a quantidade de esforço necessária para fazer polinizadores artificiais (abelhas robóticas), mas eles ainda não são tão bons quanto as abelhas reais! 

De acordo com a biomimética Denise DeLuca, as pessoas devem olhar para a natureza como uma fonte de

Na minha opinião, a maior lição para designers e engenheiros de produto deve ser a maneira como a natureza projeta soluções sustentáveis ​​ecologicamente corretas. A Mãe Natureza pode não ser perfeita, mas ela apresenta maneiras inteligentes e bonitas de a vida continuar sem exploração, desperdício de recursos ou subprodutos poluentes.

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Gilvan Alves

23 Anos de idade, Técnico em Rede de Computadores, Sempre em busca de aprender algo novo todos os Dias!

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