16 de Julho de 2026

A engenharia da natureza: o equilíbrio entre perfurar e não quebrar

08 de Julho de 2026

A natureza desenvolveu incontáveis apêndices pontiagudos, e um novo estudo explica a física que os torna tão eficazes. A pesquisa revela que o formato de uma ferramenta biológica, como presas e espinhos, é determinado por um equilíbrio entre sua eficiência para perfurar e sua capacidade de resistir a deformações.

As descobertas foram publicadas na revista Science Advances. Philip Anderson, professor da Universidade de Illinois em Urbana-Champaign e líder do estudo, afirma que existe uma vasta diversidade de ferramentas de perfuração na natureza, presentes em plantas, animais e até em vírus.

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Anderson investiga há mais de duas décadas como as leis da física influenciam estruturas predatórias ou defensivas. Para a nova análise, ele e sua equipe buscaram atributos físicos comuns em ferramentas de diferentes reinos biológicos.

Segundo o pesquisador, se houvesse uma lei física universal, todas as estruturas de perfuração seriam mais parecidas. No entanto, a grande variedade observada sugere que os princípios que as governam são mais complexos.

Para entender essa diversidade, os cientistas modelaram digitalmente as características principais dessas ferramentas. Foram analisadas duas medidas básicas: o formato cônico e a seção transversal. O formato cônico define se a estrutura é um triângulo largo, como um dente de tubarão, ou fino e alongado, como uma presa.

A seção transversal, por sua vez, indica se a ferramenta é arredondada, como a presa de um elefante, ou achatada, como o ferrão de uma arraia. Objetos pontiagudos com seção mais arredondada são eficazes para iniciar uma fratura, enquanto ferramentas mais planas penetram mais profundamente por deslocarem menos material.

Contudo, a planicidade traz riscos. Estruturas mais planas são mais suscetíveis a dobras ou quebras. Por isso, os pesquisadores também calcularam a capacidade de cada ferramenta resistir à flambagem.

Em simulações, a equipe comparou o desempenho de 25 formatos de cone, refletindo a variação encontrada em mais de 140 ferramentas biológicas. A análise revelou que alguns cones tiveram um desempenho combinado superior, otimizando tanto a perfuração quanto a resistência.

Os cones com o melhor desempenho em ambas as medidas tinham formatos semelhantes a:

ferrão de um escorpião;

presas de uma cobra-rei;

espinho de rosa;

dente de tubarão;

garras de um gavião-de-cauda-vermelha;

mandíbulas de uma formiga-correição;

dardo do amor de um caracol terrestre.

Outros formatos se mostraram eficientes na perfuração, mas suscetíveis à deformação, como os espinhos de cacto, que são mais descartáveis. Ferramentas como os caninos de um carnívoro, por outro lado, parecem otimizadas para resistir a danos, mesmo que perfurem com menos eficiência.

Uma ferramenta de IA foi usada para auxiliar na produção desta reportagem, sob supervisão editorial humana.

Fonte: correiobraziliense

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