Planeta Sustentável

A inspiradora flexibilidade do pirarucu Liana John - 14/07/2011 às 07:20

Na estação seca,
quando é tempo de vazante na Amazônia, alguns rios baixam a ponto de
transformar água corrente em lagos isolados. Os peixes que não saem a tempo
permanecem no mesmo lago até a próxima estação chuvosa, quando a cheia volta a
conectar tudo. No pico da seca, a água nos lagos é tão pouca, que os peixes se
concentram nos poços mais fundos, onde predadores fazem a festa (com destaque
para as piranhas!). 

 

Entre as várias
espécies forçadas à convivência sazonal está o imenso pirarucu (Arapaima
gigas), cujo comprimento chega a 3 metros. O tamanho não intimida as piranhas,
capazes de varar couro e ossos de boi com seus dentes afiadíssimos. Mas os pirarucus
costumam sair ilesos desses lagos e o crédito, na opinião do pesquisador Marc
Andre Meyers, é do material de que são feitas suas escamas (cada uma com cerca
de 10 centímetros de comprimento!). Meyers é especialista em Ciência de
Materiais do Departamento de Engenharia Aeroespacial e Mecânica e
Nanoengenharia da Universidade da Califórnia, em San Diego, Estados Unidos, e
trabalha no desenvolvimento de materiais inspirados na natureza, um campo da
Ciência conhecido como Biomimética (Veja o blog Bicão high-tech, postado em
16/6/2011). 

 

Segundo o
cientista, as escamas do pirarucu servem de “bioinspiração para o
desenvolvimento de cerâmicas flexíveis, com várias aplicações em engenharia”.
Em geral, observa, “as cerâmicas são duras e quebradiças, mas a estrutura
especial da escama do pirarucu pode servir de base para o desenho de uma nova
classe de cerâmicas”. 

 

A afirmação se
baseia num estudo realizado durante um ano, financiado pelo Programa de
Biomateriais da Fundação Nacional de Ciências norteamericana (National Science Foundation – NSF). Ao lado de Yan
Shen Lin, Eugene A. Olevsky e P.-Y. Chen, Marc Meyers avaliou a resistência de
escamas de pirarucu reidratadas a simulações de mordidas de piranhas. Tanto as
escamas do peixe como os dentes das piranhas foram enviados do Brasil, mais
precisamente da região do Araguaia. Em laboratório, os pesquisadores montaram
equipamentos para reproduzir o movimento das mandíbulas das piranhas, com
diversas graduações de pressão e força, imitando o efeito guilhotina da
mordida. E as escamas de pirarucu saíram invariavelmente incólumes, enquanto
alguns dentes de piranhas se quebraram! 

 

“Verificamos que
a escama é formada por um compósito graduado altamente mineralizado, na
superfície, e uma série de camadas paralelas de fibras de colágeno, no
interior. A superfície mineralizada é toda enrugada, o que permite sua
flexibilização sem fraturas”, explica o especialista. Em outras palavras, a
escama é uma combinação de materiais diferentes, funcionando juntos: a
superfície endurecida e enrugada se movimenta sobre as fibras mais flexíveis do
interior, arrumadas de maneira semelhante às folhas de um compensado. “Este
arranjo estrutural é único e pode servir de inspiração para compósitos
funcionais com uma superfície cerâmica. As corrugações (rugas) criam regiões em
que a espessura mineralizada é reduzida a uma fração, permitindo sua movimentação
sem quebrar”. 

 

 

A equipe de
pesquisadores agora está em processo de publicação de seus artigos científicos,
fase com duração prevista de cerca de um ano. Depois disso, o novo design e os
novos materiais gerados a partir dessa bioinspiração amazônica devem chegar à
indústria, abrindo toda uma nova gama de oportunidades para inovações
tecnológicas. 

 

Foto: Liana John
(pirarucu – Arapaima gigas)

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