Inovações inspiradas na natureza: dinâmicas de fluxo líquido a partir de crassula muscosa

São PauloCientistas da Universidade Politécnica de Hong Kong desenvolveram uma nova técnica para controlar o fluxo de líquidos, inspirados pela planta africana Crassula muscosa. Este avanço tem o potencial de revolucionar a tecnologia de dinâmicas de fluidos.

Principais pontos sobre a descoberta:

• Antes acreditava-se que os líquidos só podiam se mover em uma direção fixa.
• O Crassula muscosa consegue transportar líquido em direções selecionadas.
• O mecanismo único dessa planta pode inspirar novas tecnologias de transporte de fluidos.

Crassula muscosa é nativa da Namíbia e da África do Sul. A água é escassa em seu ambiente natural. A planta se adaptou desenvolvendo pequenas folhas que regulam o fluxo de água. Essas folhas têm um formato irregular, o que ajuda a direcionar a água para áreas específicas.

Quando os pesquisadores administram o mesmo líquido em duas mudas dessa planta, o líquido pode se mover em direção à ponta em uma mudinha e em direção à raiz na outra. Isso ocorre devido aos ângulos diferentes entre o corpo da muda e suas aletas.

Pesquisadores descobriram como controlar a superfície curva de um líquido, conhecida como menisco. Quando as aletas são dobradas mais abruptamente na ponta, o líquido se move nessa direção. Se as aletas estão mais retas, o líquido flui em direção à base. Com esse conhecimento, eles criaram estruturas impressas em 3D chamadas CMIAs que funcionam como essas aletas.

Agora, nadadeiras artificiais podem ser controladas por um campo magnético, permitindo que a direção do fluxo de líquido seja alterada dinamicamente. Isso representa um grande avanço, pois as nadadeiras naturais não conseguem se mover.

As possíveis aplicações para as CMIAs são diversas. Elas podem ser utilizadas em:

• Microfluídica
• Síntese química
• Diagnósticos biomédicos
• Mistura de líquidos

O design CMIA pode ser utilizado para fabricar válvulas em forma de T para misturar produtos químicos. Este método não apresenta os problemas de aquecimento observados em outras tecnologias microfluídicas e pode ser aplicado a diversos produtos químicos.

Esta descoberta pode transformar várias áreas. A tecnologia para controlar o fluxo de líquidos em tempo real oferece novas oportunidades para a ciência e a indústria. Esses avanços podem tornar processos químicos, testes médicos e a gestão da água mais eficientes.

Os métodos atuais de movimentação de fluidos enfrentam problemas de direção e eficiência. Estudar como funciona a Crassula muscosa pode ajudar a solucionar esses problemas. Acredito que pesquisas futuras baseadas nesta planta podem melhorar nossa tecnologia. Fique atento para ver como essa ideia inspirada na natureza se desenvolve.

A utilização de processos naturais em materiais artificiais sempre foi promissora. Este novo estudo apoia essa abordagem. Avanços futuros podem envolver designs mais complexos e flexíveis, inspirados em diversos tipos de plantas e animais. A natureza continua a nos ensinar lições valiosas.