O que é biomimética, exemplos e aplicações

A partir de observações sobre a natureza, a biomimética pode desenvolver funcionalidades úteis aos humanos

A biomimética é a área da ciência que estuda os princípios criativos, estratégias e elementos da natureza, visando a criação de soluções inovadoras para os problemas atuais da humanidade, unindo funcionalidade, estética e sustentabilidade.

O princípio da biomimética é utilizar o meio ambiente e as estruturas biológicas como um exemplo e fonte de inspiração, e não de apropriação similar às práticas da biologia sintética (saiba mais aqui). No processo de aprender com a natureza, ela deve ser consultada, e não domesticada, reforçando a ideia da sustentabilidade. E tem sido usada em diversos ramos, como, por exemplo, na química, biologia, medicina, arquitetura, agricultura e no ramo de transportes.

Na natureza, os organismos utilizam apenas a energia que necessitam. Visto que alguns precisam produzir a sua própria, pela fotossíntese, ou se apropriar de uma fonte alheia pela caça. Além disso, trabalham em cooperação, respeitam a diversidade, adaptam a forma à função, otimizam o uso ao invés de minimizá-lo. Também promovem reciclagem e não praticam o desperdício.

Embora tenha sido descoberta pelo biofísico Otto Schmitt, a área foi popularizada por Janine Benyus, uma escritora de ciências naturais dos Estados Unidos.

Aplicações da biomimética

Cientistas têm trabalhado baseando-se nesses conceitos e em padrões:

• Geométricos
• Matemáticos
• Funcionais
• Construtivos
• Tecnológicos
• Comportamentais 
• Estéticos dos sistemas vivos observados ao nosso redor.

 Os resultados são:

• Novos modos de cultivo de alimentos;
• Produção de materiais;
• Geração de energia;
• Procedimentos de cura;
• Criação de instrumentos adaptativos;
• Armazenamento de informações;
• Outros processos que sejam sustentáveis, adaptáveis, utilizem energia livre e integrem os organismos;

Exemplos de biomimética no dia a dia humano

Velcro

O velcro, por exemplo, é uma das aplicações clássicas da biomimética. Ele foi criado por George de Mestral, após estudar como os carrapichos ficavam grudados no pelo do seu cachorro. Ao ver a semente pelo microscópio, o engenheiro notou que ela era dotada de filamentos entrelaçados e com pequenos ganchos nas pontas. Ele desenvolveu um processo que funcionava do mesmo modo.

Ar-condicionado

Outra fonte de aplicação da biomimética é a diminuição do consumo de energia com ar-condicionado em grandes edifícios. Uma vez que os engenheiros estão se baseando no modo de refrigeração de cupinzeiros.

A morada dos cupins se mantém sempre úmida e a uma temperatura quase constante independentemente da variação da temperatura externa. Isso devido a uma complexa rede de câmaras e passagens. Respiradores inferiores permitem a entrada de ar fresco, enquanto o ar quente escapa por uma abertura no topo.

Vidros

Em um estudo, pesquisadores monitoraram o impacto das colisões de aves com vidro, em dois edifícios no Canadá, entre 2013 e 2018. Nele, foi constatada uma redução de 95% nas colisões após a aplicação de adesivos baseados nas teias de aranhas, que refletem luz ultravioleta (UV) e são captadas pelas aves, possibilitando com que elas desviem a tempo e evitem o encontro com essas estruturas.

Inovações não sustentáveis

No entanto, nem toda a inovação criada a partir da biomimética é sustentável. O próprio velcro, por exemplo, pode ser feito com materiais sintéticos de difícil destinação posterior. Portanto, a inspiração não pode ser apenas no design, mas em todo o processo que ocorre na natureza.

Não basta apenas saber o que é biomimética, ou aplicá-la. A biomimética não deve ser tratada apenas como uma nova forma de visão e valorização da natureza. Mas, também, como uma forma de cuidar e preservar o que ela ainda tem para nos oferecer. 

Especialistas afirmam que muitas espécies e seus modos de vida ainda nem foram descobertos. Com certeza eles formam, junto com as já conhecidas, inúmeras possibilidades de soluções.

Robô ‘medusa’ pode proteger recifes de corais ameaçados

Uma tecnologia inspirada na natureza foi a criação de um robô, desenvolvido por cientistas britânicos, baseado na forma e nos movimentos subaquáticos de uma água viva. Ele permite explorar com segurança recifes de corais ameaçados. De acordo com pesquisas feitas por equipes das Universidades de Southampton e Edimburgo, o robô imita “o nadador mais eficiente da natureza”. Esse nadador é a água-viva Aurelia aurita.

Os especialistas decidiram explorar os aspectos de organismos como lulas, medusas e polvos para uma nova ferramenta na exploração subaquática. “Eles são únicos no sentido de que sua falta de estrutura esquelética não os impede de fazer proezas notáveis ​​na natação”, disse Francesco Giorgi-Serchi, da Universidade de Edimburgo. 

O robô, que constitui uma cabeça de borracha e oito tentáculos, foi criado por uma impressora 3D. Ele usa pequenos mas poderosos jatos de água para se propelir com base em um sistema de ressonância.

O robô é o “primeiro submersível a demonstrar os benefícios do uso da ressonância”, disseram os pesquisadores. Seu sistema de autopropulsão se concentra em um pistão que atinge a junção da cabeça e os tentáculos. Quando o pistão alcança a frequência ideal o robô é capaz de gerar grandes jatos de água.

Operação de ambientes sensíveis e biomimética

Por causa dessa tecnologia, o robô água-viva pode se propelir de uma forma que é “dez a 50 vezes mais eficiente do que os pequenos veículos subaquáticos típicos movidos a hélices”. “Esta maior eficiência, combinada com os benefícios adicionais do exterior macio e flexível do robô, o tornaria ideal para operar perto de ambientes sensíveis, como recifes de corais, sítios arqueológicos ou mesmo em águas lotadas de nadadores”, disse o comunicado.

Assim, o robô pode substituir veículos subaquáticos ou mergulhadores em tarefas muito delicadas, como a aplicação de substâncias restauradoras em corais danificados. Embora a nova tecnologia tenha sido testada em tanques, ela ainda não foi usada em condições reais no oceano.