Cavalos-marinhos e a biomecânica

Os cavalos-marinhos já são incríveis por natureza, mas agora cientistas descobriram algo surpreendente sobre a biomecânica de sua cauda.

https://www.bioorbis.org/2015/08/cavalos-marinhos-ajudando-na-biomecanica.html
Cavalo marinho (Hippocampus). Fonte da imagem: Tribuna do Norte.

VAMOS DESCOBRIR...

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Pesquisadores que estudaram a cauda do cavalo-marinho descobriram que elas por terem um formato de quadrados são melhores para se agarrarem a superfícies e para proteção. A descoberta pode levar a construir melhores robôs, sistemas de defesa e dispositivos médicos.

A cauda do cavalo-marinho estão organizadas em prismas quadradas cercados por placas ósseas que são conectados por articulações. Muitas outras criaturas, que variam de macacos para roedores, têm caudas cilíndricas.


VANTAGEM FUNCIONAL E A BIOMECÂNICA


Uma equipe internacional de cientistas liderados pelo Dr. Michael Porter, da Universidade de Clemson queria saber se a forma quadrada de prisma dá a cauda dos cavalos-marinhos uma vantagem funcional (Figura 2).

"Quase todas as caudas dos animais têm secções transversais circulares ou ovais - mas não o cavalo-marinho. Nos perguntamos o por que ", disse o Dr. Porter, cuja pesquisa foi publicada na revista Science.


"Também é notável, as placas quadradas fazem a cauda do cavalo-marinho mais dura, mais forte e mais resistente à deformação, ao mesmo tempo. Normalmente, o reforço qualquer uma destas características irá enfraquecer, pelo menos, um dos outros ".

Para descobrir, o Dr. Porter e co-autores criaram um modelo impresso-3D que imitava o prisma quadrado de uma cauda de cavalo-marinho e uma versão hipotética que era cilíndrica. Eles, então, bateram os modelos com um martelo de borracha e torcido e dobrado eles.

Figura 2. A cauda do cavalo marinho é constituída por cerca de 36 segmentos quadrados semelhantes entre si, cada uma composta por quatro placas de canto em forma de L que diminuem progressivamente em tamanho ao longo do comprimento da cauda. Crédito da imagem: Shellac / CC BY 2.0.

"As novas tecnologias, como impressão em 3D, permitem-nos imitar modelos biológicos (Figura 3), mas também construir modelos hipotéticos de projetos que não são encontrados na natureza", disse o Dr. Porter.



"Podemos, então, testá-los uns contra os outros para encontrar inspiração para novas aplicações de engenharia e também explicar por que os sistemas biológicos podem ter evoluído."



Os cientistas descobriram que o protótipo quadrado era mais duro, mais forte e mais resistente do que a circular quando foram esmagados. 
O protótipo era tinha cerca de metade do poder torcer, uma restrição que pode evitar danos ao cavalo-marinho e dar-lhe um melhor controle quando se agarra as coisas.

Figura 3. Os cientistas descobriram que os segmentos quadrados da cauda criado em laboratório tem mais pontos de contacto com a superfície quando à atingi, quando comparado com uma cauda com segmentos circulares. Crédito da imagem: Michael Porter / Universidade Clemson.

Ambos os protótipos pode curvar cerca de 90 graus, embora a versão cilíndrica era ligeiramente menos restrito.



"A cauda do cavalo-marinho poderia inspirar novas formas de armadura. Eles também poderiam levar a buscar como robôs de salvamento que se movem sobre a terra como uma cobra e são capazes de contrair para caber em espaços apertados ", disse o Dr. Porter.

"Nós não chegamos a esse ponto com o lado de aplicações de coisas ainda, mas vemos um grande potencial com este dispositivo, porque é tão único."

Referências
POUGH, F. Harvery; JANIS, Christine M; HEISER, John B. A vida dos vertebrados. Atheneu Editora São Paulo, 2006.
Sites: Sri-news.com

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