Planeta Sustentável

Quem disse que pau oco não faz milagre? Liana John - 08/09/2011 às 15:46

Às vezes a Humanidade tem um problema e recorre à Ciência para encontrar uma solução. Às vezes, cientistas encontram uma boa solução e saem atrás de um problema para ser resolvido por ela. Este foi o caso de Thomas Speck, do Grupo de Biomecânica de Plantas da Universidade de Freiburg, Alemanha.

Formado em Biofísica e Paleobotânica, Speck estudou por um bom tempo as plantas conhecidas como rabo-de-cavalo, do gênero Equisetum, consideradas fósseis vivas por vegetarem na face da Terra há pelo menos 300 milhões de anos. Ele acabou encontrando um meio de reproduzir a estrutura muito especial das hastes dessas plantas, criando uma fibra tecnológica com a qual podem ser fabricados tecidos ou estruturas ultraleves e, ao mesmo tempo, difíceis de quebrar e resistentes à flexão (não dobram), à torção (não ficam retorcidos) e à deformação (possuem formas estáveis), além de amortecerem vibrações.

Entre as plantas usadas como modelo e inspiração pelo pesquisador está Equisetum giganteum, uma espécie brasileira de grande porte, como sugere o nome latino: enquanto E. hyemale, a espécie européia, chega a um máximo de 1,5 metro de altura, a parente sulamericana alcança 5 metros e E. myriochaetum, uma espécie mexicana, bate os recordes, com até 8 metros!

Em comum, todas elas têm as tais hastes especiais, ocas, levíssimas, porém resistentes. O segredo está em sua forma cilíndrica constituída de uma combinação de fibras duras externas com esponjas mais macias internas, arranjadas como um anel feito de pequenos canudinhos. As hastes são verdes (realizam fotossítese) e divididas em segmentos, fáceis de destacar. Algumas são empregadas como pincéis, no Japão e na Índia.

As plantas desse gênero não produzem flores nem sementes, reproduzindo-se por meio de esporos. Várias espécies crescem em terrenos arenosos ou são semi aquáticas, prestando-se a arranjos ornamentais.

“Os canais funcionais da fibra-haste tecnológica foram baseados em E. hyemale (européia), enquanto E. giganteum (brasileira) serviu de modelo para a conexão das diferentes camadas por meio de um tipo de tecido-cunha”, detalha Speck, em entrevista a Biodiversa, via internet. A cana-da-índia (Arundo donax) complementou a inspiração por sua capacidade de distribuir cargas dinâmicas sem rompimentos em sua estrutura.

Segundo o cientista, o processo de análises quantitativas e de abstração levou cerca de dois anos e meio e outros dois anos e meio foram necessários para o desenvolvimento dos primeiros protótipos. Agora, sua equipe está na fase de desenvolvimento dos processos de produção industrial.

“Nossos colegas do Instituto Denkendorf de Tecnologia Têxtil e Engenharia de Processos (ITV Denkendorf) produziram a fibra-haste usando uma técnica de tecelagem tridimensional comandada por computador, porém ela ainda não chegou ao mercado. Mas nós contamos com a colaboração de diversos parceiros industriais e acredito que em dois anos já a teremos em uso industrial”, complementa.

A nova fibra high-tech pode ser fabricada com vidro, plástico, carbono ou mesmo aramida (poliamida sintética usada em blindagens e luvas industriais) e depois ainda ser encapsulada em matrizes de cerâmica ou de polímeros. Por isso, interessa a indústrias tão diversas quanto a aeroespacial, a têxtil (em especial, aos ramos de decoração e material esportivo); a de materiais médicos (próteses e biomecânica); a construção civil e os transportes.

Serve para fazer tecidos inteligentes, protetores, esteiras, bobinas, guarnições, vigas, estruturas de reforço (escoras), fibras plásticas reforçadas e “sem-fim” e o que mais a imaginação criar.

“Integrando uma máquina de entrelaçamento com um sistema de protusão e estiramento, feixes diagonais de fibras podem ser incorporados à fibra-haste, assegurando melhor desempenho”, esclarece o pesquisador alemão. “E, variando o ângulo, o arranjo e a densidade desses feixes, ainda é possível criar estruturas técnicas com desenho otimizado para suportar cargas específicas”. Seria algo como um tecido feito sob encomenda para aguentar as demandas de um James Bond, por assim dizer.

Esse material bioinspirado, biomimético ou essa “reinvenção baseada na natureza” – como Thomas Speck prefere qualificar sua fibra – pode se aproximar ainda mais da categoria “milagre” se “melhorarmos o equilíbrio ecológico pelo uso de métodos sustentáveis de produção, fibras naturais, biomatrizes e sistemas de reciclagem de termoplásticos”, nas palavras do inventor. Ou seja, ele defende o uso conjunto das vantagens da alta tecnologia e de práticas ecologicamente corretas.

Então, quem disse que santo do pau oco não serve para fazer milagres?

Foto: Universidade de Freiburg/divulgação (cana-da-índia à esq., a nova fibra em corte ao centro e o rabo-de-cavalo à dir)

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