Um engenheiro suíço voltou de uma caçada em 1941 com sementes espinhosas grudadas na roupa e no pelo do cachorro. Em vez de só arrancar aquelas bolinhas, ele levou uma ao microscópio. O que apareceu ali, milhares de ganchinhos minúsculos, virou o velcro que você usa até hoje no tênis, na mochila e na braçadeira do uniforme.
Essa história tem nome: biomimética, a arte e a ciência de imitar a natureza para inventar tecnologia. Engenheiros do mundo inteiro descobriram que a resposta para muitos problemas difíceis já existia, pronta, num inseto, numa folha ou numa pena. Basta olhar com atenção.
Para o Desbravador, isso vai além de uma curiosidade legal. Cada solução copiada da criação é um lembrete de que alguém projetou tudo aquilo primeiro. Você vai conhecer cinco casos verificados e, no fim, a lição que o próprio livro de Jó já registrava há milhares de anos.
O que é biomimética, afinal
Biomimética vem de duas palavras gregas: bios (vida) e mímesis (imitação). É a área que estuda plantas, animais e ecossistemas para copiar suas soluções em projetos de engenharia, arquitetura e design. A ideia parte de um fato simples: a vida vem resolvendo problemas de força, leveza, energia e resistência há muito tempo, e resolve bem.
Um engenheiro passa meses tentando criar um material leve e resistente. A aranha faz isso todo dia, no escuro, sem laboratório. Um arquiteto quebra a cabeça para refrescar um prédio sem ar-condicionado. O cupim já construiu um formigueiro ventilado no meio do cerrado. Quando o cientista percebe isso, ele para de inventar do zero e começa a observar.
O termo ficou popular com a bióloga norte-americana Janine Benyus, que em 1997 escreveu um livro chamado Biomimicry e ajudou a organizar a área. A prática, porém, é antiga. Leonardo da Vinci desenhava máquinas voadoras estudando asas de pássaros muito antes de existir a palavra. O impulso de olhar a natureza e perguntar como ela faz aquilo acompanha a humanidade desde sempre.
O velcro que nasceu de um carrapicho
O engenheiro daquela caçada se chamava George de Mestral. As sementes que grudaram nele eram de bardana, o mesmo tipo de planta que no Brasil chamamos de carrapicho: aquela bolinha que se agarra na meia quando você anda no mato. Ao examinar uma no microscópio, ele viu que cada espinho terminava num gancho curvo, e que esses ganchos prendiam nas argolinhas do tecido da calça.
De Mestral pensou: se a natureza fecha assim, eu posso fechar assim também. Levou quase dez anos, junto com um tecelão francês, para reproduzir aquilo em nylon, uma tira cheia de ganchinhos e outra cheia de argolinhas. A patente suíça saiu em 1954, e a norte-americana no ano seguinte. O nome velcro junta duas palavras francesas, velours (veludo) e crochet (gancho).
Hoje o velcro está no seu tênis, na jaqueta, na braçadeira de patente do uniforme e até dentro de naves espaciais, onde astronautas prendem ferramentas para elas não flutuarem. Tudo isso porque um homem, em vez de reclamar do carrapicho grudado, resolveu olhar de perto o que a planta tinha inventado.
O martim-pescador que silenciou o trem-bala
No Japão dos anos 1990, o trem-bala Shinkansen tinha um problema barulhento. Ao entrar num túnel a mais de 250 km/h, o trem empurrava uma parede de ar que estourava na saída como um trovão. O estampido incomodava moradores a centenas de metros de distância e chegava a sacudir janelas.
O engenheiro-chefe do projeto, Eiji Nakatsu, era observador de aves nas horas vagas. Ele reparou no martim-pescador, um passarinho que mergulha do ar para dentro da água atrás de peixes quase sem levantar respingo. O segredo está no formato do bico: fino e afilado, ele atravessa a fronteira entre dois meios de densidades diferentes sem provocar aquele choque de pressão.
Nakatsu redesenhou o nariz do trem inspirado nesse bico. O resultado, o Shinkansen série 500 que entrou em operação em 1997, ficou mais silencioso ao sair dos túneis, mais rápido e ainda gastou menos energia elétrica. Um passarinho de beira de rio ensinou os engenheiros a resolver um problema que a matemática sozinha não tinha resolvido.
Leia tambémFotossíntese: o milagre das plantasA folha de lótus que não deixa a sujeira grudar
Existe uma flor aquática chamada lótus que cresce em lagos de água barrenta e, mesmo assim, tem as folhas sempre limpas. A água escorre em gotas redondas que arrastam a poeira embora, como se a folha se recusasse a sujar. A explicação está na engenharia da própria superfície da folha.
Nos anos 1990, o botânico alemão Wilhelm Barthlott usou um microscópio potente e descobriu por quê. A folha do lótus é coberta de bolinhas microscópicas revestidas de cera. Essa textura minúscula quase não deixa a gota tocar a folha, então a água vira uma esfera que rola e leva a sujeira junto. O fenômeno ganhou o apelido de "efeito lótus".
A indústria copiou a ideia. Existe tinta de parede externa que usa esse princípio para se manter limpa com a própria chuva, lançada no fim dos anos 1990. Empresas de tecido criaram acabamentos que fazem a água escorrer sem molhar, úteis em jaquetas e barracas. Da próxima vez que a chuva escorrer da sua capa sem encharcá-la, lembre: quem inventou aquilo foi uma flor.
A baleia jubarte que melhorou as turbinas de vento
A jubarte é uma baleia enorme, do tamanho de um ônibus, que apesar do peso faz curvas fechadas na água para caçar. Parte do truque está nas nadadeiras. Diferente do que a engenharia clássica ensinava, a borda da frente da nadadeira da jubarte traz uma fileira de calombos, uns caroços arredondados chamados tubérculos.
Por muito tempo os engenheiros acreditavam que uma boa asa ou pá tinha que ser perfeitamente lisa. Testes em túnel de vento com modelos da nadadeira mostraram justamente o oposto. Aqueles calombos ajudam o ar (ou a água) a continuar colado à superfície, o que gera mais sustentação e menos arrasto, e adia o ponto em que a pá "perde" o fluxo e falha.
Uma empresa canadense fundada em 2005 aplicou os tubérculos em pás de turbina eólica e em ventiladores industriais. As pás com calombos capturam vento com mais eficiência e fazem menos barulho. A baleia jubarte, que nunca estudou aerodinâmica, carregava a resposta na própria nadadeira.
A seda de aranha, mais forte que o aço
Aquele fio quase invisível que gruda no seu rosto quando você atravessa a teia esquecida no galho esconde um dos materiais mais impressionantes que existem. O fio de arrasto da aranha, o mais grosso da teia, tem uma resistência espantosa para o peso dele. Comparando massas iguais, a seda de arrasto chega a ser cerca de cinco vezes mais forte que um aço de alta qualidade.
O que impressiona os cientistas não é só a força, é a combinação. O aço é rígido e quebra sem esticar muito. A seda de aranha estica bastante antes de romper, o que a torna muito mais "tenaz", capaz de absorver energia sem se partir. Um material que é ao mesmo tempo forte, leve e elástico é o sonho de qualquer engenheiro.
Por isso laboratórios do mundo inteiro tentam reproduzir essa fibra, mirando usos como coletes de proteção, fios de sutura e cabos ultraleves. Ainda ninguém copiou a aranha por completo. A fábrica que ela carrega no abdômen, funcionando à temperatura ambiente e sem poluição, continua adiante de toda a nossa tecnologia.
O ser humano descobre; Deus inventou
Repare no padrão dessas cinco histórias. Em todas elas, o cientista brilhante fez a mesma coisa: observou a natureza com humildade e copiou. O velcro, o trem silencioso, a tinta que não suja, a turbina melhor e o sonho da fibra perfeita já existiam, prontos, num carrapicho, num passarinho, numa flor, numa baleia e numa aranha. O ser humano não criou essas soluções. Ele as encontrou.
A Bíblia registrou essa ideia muito antes do primeiro microscópio. Num dos livros mais antigos das Escrituras, Jó convida quem duvida a fazer uma aula com a criação: "Mas pergunta agora às alimárias, e cada uma delas te ensinará; e às aves dos céus, e elas te farão saber; ou fala com a terra, e ela te instruirá; até os peixes do mar te contarão. Qual entre todos estes não sabe que a mão do SENHOR fez isto?" (Jó 12:7-9, ARA). É quase um manual de biomimética escrito há milhares de anos.
O sábio Salomão dá a mesma dica prática: "Vai ter com a formiga, ó preguiçoso, considera os seus caminhos e sê sábio" (Provérbios 6:6, ARA). E o salmista, olhando a variedade da vida, resume tudo num louvor: "Que variedade, SENHOR, nas tuas obras! Todas com sabedoria as fizeste; cheia está a terra das tuas riquezas" (Salmo 104:24, ARA). Estudar a natureza, para o cristão, é uma forma de admirar o Engenheiro. Quando você faz uma Especialidade de área natural no Clube, ou apenas observa o céu numa acampada, está lendo o mesmo livro que inspirou os engenheiros do trem-bala.