Melissa Golden para The New York Times
Melissa Golden para The New York Times

Como o movimento dos animais pode inspirar a engenharia

A curiosidade de um cientista resultou em investigações inusitadas sobre o mundo animal

James Gorman, The New York Times

17 de novembro de 2018 | 06h00

David Hu estava trocando a fralda do filho quando teve a ideia de um estudo que acabou lhe rendendo o prêmio Nobel Ig. Não, não o Prêmio Nobel - o prêmio Nobel Ig, um prêmio para "realizações que fazem as pessoas rir e depois pensar".

Como fazem todos os bebês (do sexo masculino), o filho dele fez um longo xixi bem na camisa de Hu, nada menos que durante 21 segundos. Sim, ele cronometrou, porque para Hu, a curiosidade vence a irritação.

Era demais para um bebê, pensou. Quando tempo leva um adulto para esvaziar a bexiga? Então cronometrou o próprio tempo, 23 segundos. "Puxa, pensei, meu filho já urina como um homem adulto".

Ele conta tudo isso em seu livro “How to Walk on Water and Climb up Walls: Animal Movements and the Robotics of the Future” ("Como andar sobre a água e escalar paredes: o movimento dos animais", em tradução livre), no qual descreve a aparente futilidade e a profundidade da sua pesquisa.

Ninguém que conhece David Hu, 39, formado no Massachusetts Institute of Technology, ficaria surpreso com esta história. Sua família, os amigos, os animais ao seu redor - para ele, tudo o inspira a fazer indagações e pesquisas.

Às vezes, ele leva para casa um animal que encontrou durante uma corrida ou uma caminhada. "Minha primeira reação não é: 'oh, é grande'. Mas: 'será que temos espaço no freezer?'", contou sua esposa, Jia Fan. Ele também guarda cera de ouvido e dentes dos filhos, bem como piolhos e ovos de piolhos das inevitáveis infestações na escola das crianças.

Sua curiosidade o levou a investigações em cílios e formigas vermelhas, insetos aquáticos e rabos de cavalo, línguas de sapo e cobras.

Hu é matemático do departamento de engenharia da Georgia Tech que estuda animais. A excentricidade de suas atividades atraiu a ira de senadores e o apoio de pelo menos uma pessoa encarregada pela concessão de bolsas do Exército dos Estados Unidos.

O senador republicano Jeff Flake, do Arizona, colocou três projetos do dr. Hu em uma lista dos 20 estudos científicos financiados por recursos federais como exemplo do maior desperdício.

Samuel C. Stanton, gerente de programas do Departamento de Pesquisas do Exército, que financiou a pesquisa de Hu com formigas vermelhas, discorda. Ele fala sinceramente das áreas da ciência para as quais dirige recursos do Exército, como “física do desequilíbrio da informação, do aprendizado e controle incorporado, ondas não lineares e treliças”.

O Exército nem sempre "procura uma engenhoca ou alguma coisa para colocar em um tanque", explicou Stanton. Está interessado em intuições fundamentais e pensadores originais.

A pesquisa de David Hu baseia-se na ideia de que a movimentação e o funcionamento dos animais pode inspirar os engenheiros a projetar objetos ou sistemas.

Na época das cheias no Pantanal, por exemplo, as formigas vermelhas formam espécies de balsas tão estreitamente entrelaçadas que a água não penetra em sua massa. Quando levou a massa para o laboratório, segundo o cientista, ela se parecia um monte de salada verde.

"A balsa era elástica. Se eu a apertasse para baixo até uma fração da sua altura, ela voltava à sua forma original. Se a separasse, ela esticava como queijo na pizza".

Ele verificou que as formigas se movimentavam continuamente embora a forma da massa se mantivesse a mesma. Elas quebravam e refaziam conexões o tempo todo, e tornavam-se essencialmente um material "autocorretivo". A ideia é interessante e pode ter várias aplicações na engenharia, como o concreto que "se corrige" e robôs que se montam sozinhos.

Também mostrou que os mosquitos não são jogados fora do ar pelos pingos de água em uma tempestade, porque são tão leves que o ar agitado por uma gota de água os empurra de lado. A descoberta pode ter aplicações para drones minúsculos.

A pesquisa também concluiu que o comprimento ideal de uma fileira de cílios de mamíferos corresponde a um terço da largura de um bulbo ocular. Isso dá a dimensão exata do quebra-vento para impedir que o ar que entra seque a superfície do olho. Membranas artificiais poderiam usar algum tipo de cílios artificiais.

E o ato de urinar então? Não fazia sentido para o dr. Hu que um homem adulto e um bebê gastassem aproximadamente o mesmo tempo para urinar.

Depois de pedir aos alunos que cronometrassem o tempo gasto por todos os animais do zoológico de Atlanta urinando, a situação se tornou ainda mais intrigante. A maioria dos mamíferos levava entre 10 a 30 segundos, ou uma média de 21.

O segredo estava na uretra. O interessante da uretra em termos biológicos é que suas proporções, ou seja, o comprimento em relação ao diâmetro, são mais ou menos as mesmas, independentemente do tamanho do animal.

O tempo médio de 21 segundos gasto para urinar deve ser importante para a evolução. Será que um tempo maior atrairia um predador? Mas os predadores também estão sujeitos a esta regra. Em todo caso, o princípio do tempo necessário para esvaziar totalmente um recipiente com fluido poderia ser útil, por exemplo, segundo o Hu, para quem projeta "caixas de água, reservatórios portáteis ou para armazenamento".

Quando crescer, seu filho jamais o perdoará por ter escrito este livro. Mas os professores de ciências e os nerds do mundo todo agradecerão.

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