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Materiais Avançados

Gel vivo reproduz movimento biológico sem impulso externo

Redação do Site Inovação Tecnológica - 27/08/2008

Gel vivo reproduz movimento biológico sem impulso externo
A "onda química" que se forma com o movimento autônomo do gel consegue transportar pequenas cargas.
[Imagem: Maeda et al.]

Todos os tipos de máquinas construídas pelo homem precisam de um impulso externo para funcionar, seja ele o combustível de um motor de carro ou a energia necessária para acionar motores elétricos, materiais piezoelétricos ou músculos artificiais.

Os sistemas biológicos, contudo, têm uma solução melhor. Por exemplo o nosso intestino, que possui o chamado movimento peristáltico, uma contração muscular circular e perfeitamente direcional, que depende em parte de um ritmo inerente do próprio músculo.

Gel "vivo"

Agora, pesquisadores da Universidade Waseda, no Japão, desenvolveram um gel capaz de fazer movimentos peristálticos sem nenhum estímulo externo. "É como se o nosso gel polimérico estivesse vivo," explica o Dr. Shingo Maeda.

Um gel é uma rede tridimensional porosa, parecida com uma esponja, cujos poros são preenchidos com um líquido. O segredo desse incrível "gel vivo" criado pela equipe do Dr. Maeda está em uma reação química especial que ocorre no interior desse líquido.

Relógio químico

O fenômeno é chamado de "relógio químico", tecnicamente conhecido como reação Belousov-Zhabotinsky. Na verdade trata-se de uma série de reações encadeadas que envolvem feedback, o que significa que os materiais na seqüência de reações influenciam sua própria taxa de formação.

Esses sistemas oscilam ao longo do tempo, e as oscilações podem se manifestar na forma de padrões espaciais. A reação faz com que íons de rutênio no interior do gel alterem periodicamente seu nível de oxidação. O gel é construído de tal forma que ele incha em várias proporções de acordo com a carga dos íons de rutênio. Essa reação química oscilante faz então com que o gel inche e se contraia periodicamente.

Esteira de transporte

Para replicar o movimento peristáltico, os cientistas construíram uma fita com o novo gel, formada por regiões nas quais a reação está temporalmente defasada - enquanto algumas estão se expandindo, as outras estão se encolhendo.

O movimento de onda apresentado pela fita faz com que ela funcione como uma espécie de esteira de transporte.

Bibliografia:

Artigo: Peristaltic Motion of Polymer Gels
Autores: Shingo Maeda, Yusuke Hara, Ryo Yoshida, Shuji Hashimoto
Revista: Angewandte Chemie International Edition
Data: August 2008
Vol.: 47, No. 35, 6690-6693
DOI: 10.1002/anie.200801347





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