A pele de tubarão sempre fascinou a todos, desde pescadores até físicos. E não é difícil perceber porquê: estas criaturas são capazes de nadar a velocidades incríveis que nenhum nadador olímpico jamais poderia sonhar em igualar. O crédito vai para suas escamas, que evoluíram para minúsculas estruturas tridimensionais em forma de bigorna chamadas dentículos.
Mas como exatamente os dentículos tornam os tubarões tão hidrodinâmicos? Até agora, ninguém conseguiu descobrir com certeza. Mas agora, graças a um estudo inovador, o mistério foi finalmente revelado. E a verdade é ainda mais incrível do que se pensava.
Missão Impossível
Estudar os dentículos de tubarão é como tentar entender como funciona uma nave alienígena. São estruturas tão pequenas (menos de meio milímetro) e complexas que reproduzi-las em laboratório é uma tarefa titânica. E analisá-los diretamente na pele do tubarão é ainda mais difícil, pois, uma vez retirada do peixe, a pele perde suas propriedades especiais.
Resumindo, é como ter nas mãos um objeto mágico que para de funcionar assim que você o toca. Um quebra-cabeça que enlouqueceu os cientistas durante décadas, forçando-os a se contentar com estruturas simplificadas ou experimentos inconclusivos.
O motor da ciência, no entanto, nunca para. Com paciência, curiosidade e criatividade, os investigadores continuaram a procurar o Santo Graal dos dentículos: o segredo da sua eficácia.
Dentículos, a bigorna e a onda
Benjamim Savino e Wen Wu, dois físicos da Universidade do Mississippi se perguntaram: e se em vez de experimentarmos dentículos reais, nós os simulássemos no computador? Mal dito e feito, os dois criaram um modelo virtual. Precisamente “aquela” pele de tubarão coberta por dentículos em forma de bigorna, completa com pilares de sustentação e cabeças de martelo encaixadas. Encontre o estudo completo aqui.
Uma obra-prima da engenharia biomimética, que permitiu aos investigadores compreender pela primeira vez o mecanismo de funcionamento e o fluxo de fluidos em torno destas estruturas. Surpresa: as cabeças dos dentículos não apenas reduzem o atrito, mas injetam ativamente fluido no espaço protegido abaixo delas, criando uma espécie de onda reversa.
Este “efeito onda” é a chave de tudo. Porque gera um impulso propulsor na direção do movimento, como um minúsculo motor hidrodinâmico integrado à pele. Uma descoberta que deixou os investigadores sem palavras e que poderá revolucionar a forma como projetamos navios e submarinos.
Tubarões, o segredo das costas
As surpresas não param por aí. Savino e Wu descobriram outro detalhe crucial: os dentículos funcionam melhor quando colocados numa superfície curva, como as costas de um tubarão.
É lá que é criado o gradiente de pressão ideal para injetar o fluido no espaço protegido e gerar o empuxo reverso. Um mecanismo tão eficaz que os tubarões podem ter desenvolvido propositalmente corcundas na pele para aproveitar ao máximo.
Resumo prosaico: o tubarão está repleto de dispositivos microhidrodinâmicos, resultado de milhões de anos de evolução. Uma lição de engenharia que a natureza colocou debaixo do nosso nariz e que só agora começamos a compreender.
Tubarões de alta tecnologia
O que nós, humanos, podemos fazer com esse conhecimento? Bem, as aplicações são potencialmente infinitas. Pense em navios e submarinos revestidos de dentículos artificiais, capazes de navegar pela água com uma eficiência sem precedentes. Ou trajes de banho de alta tecnologia que transformarão os atletas em “tubarões” olímpicos.
Claro, ainda há muito trabalho a fazer. Precisamos de compreender como manter as serrilhas limpas de incrustações marítimas e como integrá-las da melhor forma nas superfícies curvas dos nossos veículos. Mas o caminho está claro e o objetivo está ao nosso alcance.
Porque, em última análise, a evolução é o maior engenheiro de todos os tempos. E os tubarões são as criaturas mais hidrodinâmicas, aperfeiçoadas ao longo de milhões de anos de natação.
Copiá-los não é trapacear, mas sim homenagear sua maestria.
