Questões

O professor Javier Fernandez, da Universidade de Tecnologia e Design de Cingapura, vem há alguns anos estudando as possibilidades de uso da quitina como um material inteligente, biocompatível, sustentável e com múltiplas funcionalidades. Isso lhe permitiu criar uma nova classe de compósitos e fazer planos para abrigos em Marte feitos com carapaças de insetos.

A quitina é um polímero orgânico que é o principal componente das carapaças dos artrópodes, como crustáceos, alguns insetos e até das asas das borboletas. E o caso das borboletas é interessante como fonte de inspiração porque elas apresentam mudanças estruturais que podem ser copiadas para aplicações práticas. O professor Fernandez descobriu, também, que podem ser usadas para produzir eletricidade.

Assim que uma borboleta emerge do seu casulo, no estágio final da metamorfose, ela abre lentamente as asas, para que elas possam secar. O material quitinoso fica desidratado, enquanto o sangue bombeado pelas veias do inseto produz forças que reorganizam as moléculas da quitina, para que ela adquira a resistência e a rigidez únicas necessárias para o voo. E foi essa combinação natural de forças, movimento da água e organização molecular que mostrou agora a possibilidade de criação de atuadores mecânicos e para gerar energia.

"Nós demonstramos que, mesmo após serem extraídos de fontes naturais, os polímeros quitinosos mantêm sua capacidade natural de vincular diferentes forças, organização molecular e conteúdo de água para gerar movimento mecânico e produzir eletricidade, sem a necessidade de uma fonte de energia externa ou sistema de controle," disse Fernandez.

A demonstração foi feita a partir de quitina extraída de cascas de camarão descartadas, que foi transformada em filmes com cerca de 130 micrômetros de espessura.

Ao estudar os efeitos de forças externas nesses filmes quitinosos, com foco nas mudanças na organização molecular, teor de água e propriedades mecânicas, os pesquisadores observaram que, semelhante ao desdobramento das asas das borboletas, esticar os filmes força uma reorganização em sua estrutura cristalina - as moléculas ficaram mais compactadas e o teor de água diminuiu.

Para demonstrar a aplicabilidade dos filmes, a equipe usou-os para criar músculos artificiais, que foram então montados em uma mão robótica. Controlando a concentração de água intermolecular dos filmes, por meio de mudanças ambientais e processos bioquímicos, o material gerou força suficiente para que a mão apresentasse um movimento de preensão impressionante, com uma força equivalente a 18 quilogramas - mais da metade da força de preensão média de um adulto.

Diferente da natureza inerte dos polímeros sintéticos, os filmes de quitina reorganizados podem se distender e contrair autonomamente em resposta a mudanças de umidade no ambiente, imitando a forma como alguns insetos adaptam sua casca a diferentes situações. Essa capacidade nativa permitiu que os filmes quitinosos levantassem verticalmente objetos pesando mais de 4,5 quilos.

A capacidade de produzir essa força por meios bioquímicos indica o potencial de uso dos filmes quitinosos para integração em sistemas biológicos, com aplicações biomédicas, como próteses e implantes médicos.

Em outra demonstração, a equipe mostrou que a resposta do material às mudanças de umidade pode ser usada para extrair energia das oscilações ambientais e convertê-la em eletricidade, criando mais uma opção para a colheita de energia, um conceito para alimentação de pequenos aparelhos e sensores que hoje vem sendo dominado pelos nanogeradores triboelétricos.

Ao anexar os filmes a um material piezoelétrico, o movimento mecânico dos filmes em resposta às mudanças de umidade no ambiente foi convertido em correntes elétricas suficientes para alimentar pequenos eletrônicos, como os usados na internet das coisas.

A quitina é o segundo polímero orgânico mais abundante na natureza - depois da celulose - e faz parte de todos os ecossistemas, podendo ser obtido de forma rápida e sustentável de vários organismos ou mesmo de resíduos urbanos.

"A quitina é usada para muitas funções complexas na natureza, desde a composição das asas dos insetos até a formação das conchas protetoras duras dos moluscos, e tem aplicação direta na engenharia. Nossa capacidade de entender e usar a quitina em sua forma nativa é fundamental para permitir novas aplicações de engenharia e desenvolvê-las dentro de um paradigma de integração ecológica e baixo consumo de energia," concluiu Fernandez.

Retirado e adaptado de: INOVAÇÃO TECNOLÓGICA. Asas de borboleta inspiram músculos artificiais e produzem eletricidade. Inovação tecnológica. Disponível em: inaaviraamusscuooariicaa-produz -eeerciddadee&&d==0100116023080444 o=quitina-vira-musculo-artificial-produz-eletricidade&id=010160230804 Acesso em: 08 ago., 2023.

Uma baleia colossal antiga descoberta no Peru pode ser o animal mais pesado já registrado, de acordo com um novo estudo. Com uma massa corporal estimada de 85 a 340 toneladas, o peso da agora extinta Perucetus colossus é equivalente ou superior ao da baleia azul, que foi indiscutivelmente considerada o animal com a maior massa corporal até agora, disse Giovanni Bianucci, principal autor do estudo publicado em 02 de agosto, na revista Nature.

O esqueleto parcial de Perucetus, composto por 13 vértebras, quatro costelas e um osso do quadril, é estimado em 17 a 20 metros de comprimento. O espécime fóssil é menor do que o de uma baleia azul de 25 metros de comprimento − mas sua massa esquelética ainda potencialmente excedeu a de qualquer mamífero ou vertebrado marinho conhecido, incluindo seu parente gigante, de acordo com o estudo.

Além disso, Perucetus provavelmente pesava duas a três vezes mais que a baleia azul, que hoje pesa até 149,6 toneladas. "Perucetus poderia pesar quase duas baleias azuis, três argentinossauros (um dinossauro saurópode gigante), mais de 30 elefantes africanos e até 5 mil pessoas", disse Bianucci, que é professor associado de paleontologia no departamento de ciências da Terra da Universidade de Pisa, na Itália.

Perucetus provavelmente nadou lentamente devido à sua enorme massa corporal e estilo de natação, que era ondulatório e anguiliforme, o que significa que seu corpo flexível se movia em ondas curvas da cabeça à cauda.

Os ossos do Perucetus "são extremamente densos e compactos", disse Bianucci. "Esse tipo de espessamento e peso do esqueleto − chamado paquiosteosclerose − que o Perucetus compartilha com os sirênios não é encontrado em nenhum cetáceo vivo". Os sirênios são grandes mamíferos herbívoros aquáticos, como peixes-boi, vacas marinhas e dugongos.

O peso e o tamanho do Perucetus podem ter sido adaptações evolucionárias à vida em águas costeiras rasas e agitadas, disse ele, "onde um esqueleto particularmente pesado atua como um 'lastro'" para a estabilidade.

A descoberta é o resultado mais recente da "intensa atividade" de um grupo diverso de pesquisadores que começou em 2006 no Vale Ica, no sul do Peru, "em uma das mais importantes assembleias de vertebrados fósseis da Era Cenozóica", que ocorreu cerca de 66 milhões anos atrás, disse Bianucci.

Outros espécimes encontrados anteriormente nesta área incluem "Peregocetus pacificus, o cetáceo quadrúpede mais antigo que chegou ao Oceano Pacífico, Mystacodon selenesis, o ancestral mais antigo das baleias modernas e o enorme cachalote macropredador Livyatan melvillei", acrescentou.

"A extrema massa esquelética do Perucetus sugere que a evolução pode gerar organismos com características que vão além da nossa imaginação", disse Bianucci.

A primeira vértebra do Perucetus foi descoberta pelo paleontólogo peruano Mario Urbina Schmitt há mais de 10 anos, disse Bianucci. Schmitt, coautor do estudo, é pesquisador e coletor de campo no departamento de paleontologia de vertebrados do Museu de História Natural da Universidade Nacional de San Marcos, em Lima.

A escavação da Formação Paracas silte-argilosa "demorou vários anos devido à rocha dura, ao fato de o fóssil estar dentro do núcleo da montanha, ao tamanho extremo dos ossos e às duras condições ambientais do deserto de Ica", explicou.

Com aproximadamente 39 milhões de anos, o Perucetus colossus é novo para a família dos basilosaurídeos dentro da ordem Cetacea, que inclui baleias, golfinhos e botos. O nome da gigantesca criatura denota sua origem geográfica, Peru; "cetus", a palavra latina para baleia; e "kolossós", que em grego antigo significa "grande estátua".

Retirado e adaptado de: CNN. Baleia colossal descoberta no Peru pode ser o animal mais pesado de todos os tempos, aponta estudo. CNN. Disponível em: perruppooe-eero-animmaa-mais-ppesado-dde-od dos-os-temmpoos scoberta-no-peru-pode-ser-o-animal-mais-pesado-de-todos-os-tempos/ Acesso em: 07 ago., 2023.