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Biomimética: a natureza como inspiração para solução de problemas

O que é biomimética?

O nosso planeta tem aproximadamente 4,5 bilhões de anos e é de se esperar que com essa idade ele já tenha passado por muitas situações desafiadoras. As interações complexas que permitiram a evolução da vida na Terra nos mostram como a natureza desenvolve soluções de excelência para resolução de seus problemas (1). Observar e entender como essa dinâmica acontece é uma estratégia para resolução dos desafios globais contemporâneos presentes no dia a dia. Essa abordagem é conhecida como biomimética (biomimicry, em inglês), quando busca-se na natureza e seus modelos biológicos soluções sustentáveis e de inovação para criar produtos, processos e estruturas que resolvam nossos problemas (5). Será que isso funciona?

A inspiração que vem da natureza

A cientista norte-americana Janine Benyus cunhou o termo biomimética em seu livro: “Biomimética: Inovação inspirada pela Natureza”. Essa abordagem apoia-se na transdisciplinaridade entre a natureza, a tecnologia e a inovação, reforçando a ideia de que devemos aprender com a natureza e não destruí-la, retirando dela apenas o que nos favorece.

Embora as plantas sejam menos consideradas como fonte de inspiração para solução inovadoras de engenharia, Mazzolai, Beccai e Mattoli trazem uma revisão sobre a mudança dessa perspectiva. Os autores mostram que as plantas possuem uma grande plasticidade em sua morfologia e fisiologia em resposta as mudanças em seu ambiente. Com isso, as plantas ou parte delas, como raízes, flores ou folhas, oferecem inúmeras ideias de inovação em tecnologia.

As plantas resolvem seus problemas

A flor da estrelícia ou ave-do-paraíso (Strelitzia reginae), alinhada perpendicularmente ao caule, expõe seu néctar aos pássaros que transferem o pólen para flores próximas. Ao pousar para acessar o néctar, o peso do pássaro causa um movimento de flexão fazendo com que as pétalas da flor se abram e cubram seus pés de pólen.

Este mecanismo de polinização foi a inspiração para o desenvolvimento de um sistema de sombreamento de fachadas sem o uso de dobradiças, estas que perdem sua funcionalidade ao longo do tempo, tornando-se um desafio na área da arquitetura. Pesquisadores alemães observaram os princípios deste mecanismo e desenvolveram o Flectofin®, baseado neste movimento articulado provocado por uma força mecânica externa (2).

Fonte: extraído de https://vimeo.com/48374174.


Encontramos outro exemplo no pomelo (Citrus maxima), planta originária do sudeste da Ásia, tem o maior fruto do gênero Citrus. Com árvores de até 15 m de altura, seu fruto pode chegar a 6 kg. Uma estratégia da planta para dissipar a energia cinética da queda do fruto no solo é a estrutura hierárquica complexa de sua casca (pericarpo), constituída por camadas porosas (células de parênquima) interconectadas e combinadas com redes de fibra ramificada (feixes vasculares). Essas propriedades mecânicas são fonte de inspiração para o desenvolvimento de espumas, frequentemente utilizadas como revestimentos de proteção pra transporte de mercadorias frágeis e outras situações que necessitem de dissipação de energia em casos de impacto (4).

Fonte: https://bit.ly/36wmcZj. Criada por Emily Harrington e Biomimicry 3.8 Institute.


Pergunte a natureza

Você costuma prestar atenção na natureza ao seu redor? Se a resposta for não, comece a reparar como outros organismos vivos se comportam diante de situações específicas e surpreenda-se.

Antes de inventar alguma coisa porque não perguntar à natureza como ela resolveria isso?

Além de criar o Biomimicry Institute, Janine Benyus foi uma das idealizadoras do projeto AskNature (‘pergunte a natureza’), uma plataforma que reúne inventores, ideias e conhecimentos que ajudem a desenvolver para os maiores desafios da sociedade. Por enquanto, a plataforma só oferece o conteúdo em inglês (se preferir, use um tradutor online), mas não deixe de ver as diversas inspirações e soluções que a natureza tem nos dados para resolver nossos problemas.


Referências

(1) Grotzinger, J.; Jordan, T. H. Para Entender a Terra. 6ª ed. Porto Alegre: Bookman, 2003.

(2) Lienhard, J. et al. Flectofin: a hingeless flapping mechanism inspired by nature. Bioinspiration & Biomimetics, v. 6, n. 4, p. 045001, 2011.

(3) Mazzolai, B.; Beccai, L.; Mattoli, V. Plants as model in biomimetics and biorobotics: new perspectives. Frontiers in Bioengineering and Biotechnology, v. 2, p. 2, 2014.

(4) Thielen, M. et al. Structure–function relationship of the foam-like pomelo peel (Citrus maxima)—an inspiration for the development of biomimetic damping materials with high energy dissipation. Bioinspiration & Biomimetics, v. 8, n. 2, p. 025001, 2013.

(5) Palestras proferidas por Janine Benyus no Ted Talks. https://www.ted.com/speakers/janine_benyus


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Texto escrito por Márcia Gonçalves Dias

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