Produtos Bioinspirados – Biomimetismo
Introdução
Ao longo de bilhões de anos em sua evolução, a natureza enfrentou grandes desafios, e com isso foram necessárias diversas adaptações para o desenvolvimento de estratégias altamente eficientes e que mantivessem o seu funcionamento em perfeito equilíbrio e harmonia. Nesse sentido, a natureza adquiriu uma extensa experiência evolutiva, e portanto, há muito o que cientistas e pesquisadores podem aprender e se inspirar nela.
Neste contexto, o ato de observar a natureza e nela procurar inspiração para o desenvolvimento de novos produtos e soluções que podem ser aplicadas no cotidiano faz parte de um estudo atual, atrelado a diversos desafios científicos e tecnológicos, promovendo assim pesquisas em diferentes segmentos industriais犀利士
e o desenvolvimento de tecnologias inovadoras que possibilitam a resolução de problemas de elevado grau de complexidade.
Significado
Os produtos bioinspirados fazem parte de um ramo da ciência que estuda a natureza a fim de imitar os seus modelos, valorizar os seus conhecimentos e também mudar o paradigma de extração desenfreada de recursos naturais pelo aprendizado que pode ser obtido com a sua sabedoria evolutiva. Essa ciência compreende observações e estudos das estruturas e dos mecanismos de sistemas biológicos para inspiração e aplicação em produtos de diversos setores produtivos e portanto, torna-se uma aliada na solução de problemas.
“Aqueles que são inspirados por outro modelo que não a natureza, a mestre acima de todos os mestres, estão trabalhando em vão.” Leonardo da Vinci
Desenvolvimento de produtos
A natureza apresenta mecanismos que por analogias podem ser aplicados no processo de desenvolvimento de produto. Para tanto, existem alguns métodos, como por exemplo, a Espiral do Design Biomimético (The Biomimicry Design Spiral) que foi desenvolvida por Janine Benyus e Dayna Baumeister pesquisadoras do Biomimicry Institute nos EUA e que visa mostrar passo a passo o funcionamento da criação de produtos bioinspirados.
Esse método, demonstrado na Figura 1, é composto por 5 passos que podem ser ciclicamente revistos, adaptados e evoluídos, assim como faz a natureza. O primeiro deles é “identificar” (identify) o problema. O segundo passo é “traduzir” (translate) o problema na linguagem biológica. O terceiro é “explorar” (discover) os modelos da natureza que possam responder ou solucionar os desafios do projeto. O quarto é “imitar” (emulate) a forma, função e ecossistema da natureza. E o quinto é “avaliar” (evaluate) e “revisar” as soluções encontradas.
Gráfico da Espiral do Design Biomimético. Fonte
Aplicações no cotidiano
As analogias, quando bem interpretadas, podem corroborar com estratégias que, quando vinculadas ao projeto, permitem a solução de desafios. O Velcro® é um exemplo clássico de produto revolucionário bioinspirado. Ele foi desenvolvido em 1941 pelo suíço George de Mestral, a ideia surgiu após uma caminhada pelos Alpes Suíços. Na ocasião, o engenheiro retornou à sua casa com sementes de Arctium (carrapicho) grudadas às suas roupas e aos pêlos de seu cachorro. Intrigado, ele examinou as sementes através de um microscópio, e verificou pequenos “ganchos” nas sementes que se entrelaçavam com filamentos do tecido, causando assim grande aderência entre as partes. O nome Velcro® é uma combinação das palavras em francês “velours” (veludo) e “crochet” (gancho). Na Figura 2 é possível visualizar o Velcro® microscópicamente.
Imagem microscópica do Velcro®. Fonte
Outro exemplo de produto bioinspirado é o papel FreshPaper desenvolvido pela designer Kavita Shukla após uma viagem à Índia, na qual sua avó lhe deu um “chá de especiarias” para evitar que ela adoecesse por ter escovado os dentes com água da torneira. A partir de então, ela resolveu pesquisar o uso de especiarias para inibir o crescimento de bactérias e fungos. Foi então, através do remédio caseiro da avó, que ela desenvolveu o FreshPaper, ilustrado na Figura 3. O material consiste basicamente em uma folha de papel biodegradável repleta de especiarias orgânicas, que quando colocadas em uma bandeja de frutas, na gaveta da geladeira ou em embalagens aumentam de duas a quatro vezes o prazo de validade de frutas, legumes e vegetais.
Folhas FreshPaper. Fonte
Há também aplicações na área da robótica, como por exemplo o RoboBees, um robô inspirado na biologia de uma abelha que está sendo desenvolvido no Instituto Wyss (Wyss Institute) em Harvard. Ele mede cerca de 1 cm, pesa aproximadamente 259 mg e voa usando “músculos artificiais” que contraem quando uma voltagem é aplicada. A ideia é de que esse robô seja aplicado, por exemplo, na agricultura (para fins de colheita e polinização), em missões após desastres naturais e mapeamento do clima, do tráfego e também ambiental. O RoboBees poderá ter algumas vantagens sobre o drone, como por exemplo ser altamente ágil e manobrável e também silencioso, além disso, por ele ser pequeno poderá percorrer locais de difícil acesso. Alguns dos desafios no seu desenvolvimento e que podem ser solucionados através da engenharia de materiais são relativos aos materiais utilizados que devem ser resistentes e leves, a fonte de energia que deve ser leve e a fabricação e montagem da estrutura do robô.
RoboBees. Fonte
Mais informações
Na tentativa de buscar seja por mais informações, ou mesmo por modelos naturais, que possam servir de inspiração para projetos de desenvolvimento de produtos, há bancos de dados biológicos virtuais que podem ser consultados. Um deles é o Ask Nature (asknature.org), um projeto do Biomimicry Institute (biomimicry.org), uma organização sem fins lucrativos que se dedica a promover a prática de buscar inspiração na natureza para resolver problemas de design de forma regenerativa. E o outro é o Encyclopedia of Life (eol.org), uma enciclopédia da vida na terra que reúne, gera e compartilha conhecimento em um recurso digital e que tem como missão aumentar a consciência e compreensão da natureza viva.
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