Imitar a natureza para inovar?

Imitar a natureza para inovar. É o que fazem investigadores em Linz, onde lagartos são o centro das atenções. A pele tem propriedades excecionais para o transporte de líquidos.

Oriundos de áreas desertas da América do Norte, estes lagartos cornudos precisam apenas de uma mínima gota de água para sobreviver. A natureza otimizou um astucioso sistema que lhes permite colher gotas de orvalho ou chuva que lhes caem no dorso.

Um mecanismo de grande interesse para os investigadores como o biólogo Florian Hischen, da Universidade Johannes Kepler, em Linz: "Os lagartos que estamos a estudar têm uma microestrutura na pele que lhes permite ter o líquido muito rapidamente entre as escamas. Entre essas escamas existe um sistema capilar, um sistema de canais, que transporta o líquido para a cabeça dos animais, onde podem absorvê-lo e bebê-lo a partir do sistema de canais com os cantos da boca."

Além dos lagartos, os cientistas também estão interessados nos percevejos da floresta tropical da América do Sul. Um poderoso microscópio eletrónico permite fazer aparecer um modelo a três dimensões da superfície do animal à escala do nanómetro.

"Descobrimos, nos insetos e percevejos, que mesmo as pequenas microestruturas são responsáveis pelo transporte de secreções de defesa numa certa direção corporal. Por isso, as glândulas da secreção encontram-se debaixo das asas. A secreção de defesa produzida é transportada através das microestruturas para o ponto de articulação da asa, onde evapora, emana maus odores e afasta possíveis predadores", acrescenta Florian Hischen.

Em Creta, perto de Heraclião, o Instituto Forth participa também neste projeto europeu. Há cientistas especializados em tecnologias laser. O objetivo é reproduzir em materiais artificiais os modelos que os biólogos trazem à luz. Usam lasers de baixa intensidade que permitem trabalhar a uma pequena escala.

"Quando o material é atingido por raio laser é forçado a mudar de estrutura. Podem fabricar-se estruturas 3D. A escala, a resolução, pode ir de vários mícrons - se compararmos com o cabelo pode ser de cem mícrons até ao décimo de nanómetros", sublinha Evangelos Skoulas, engenheiro ótico do Instituto de Estrutura Eletrónica e Laser, IESL-Forth.

​Emmanuel Stratakis, coordenador de projeto acrescenta: "Pode ver-se uma área que está padronizada em localizações específicas com estruturas específicas, hidrofílicas ou hidrofóbicas. Esta combinação de padrões pode conduzir o líquido para uma determinada direção com a máxima eficiência possível."

Testes são efetuados, em particular, sobre o aço. Entre as aplicações contempladas está a confeção de peças micromecânicas inovadoras, cuja fricção e desgaste seriam reduzidos.

​O também diretor de investigação do IESEL-Forth, Emmanuel Stratakis, sublinha: "Se tivermos componentes micro mecânicos temos duas superfícies que estão em o uma com a outra com um lubrificante. Depois, podemos reduzir de forma eficiente a fricção entre as superfícies adicionando uma estrutura padronizada com uma geometria específica nessas superfícies."

Estão planeadas muitas outras direções de investigação para estas superfícies biomiméticas. Desde recolher água de forma eficiente em caso de seca a aplicações no campo biomédico.