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O camarão mantis tem o soco mais rápido do oceano e agora se sabe como suas garras sobreviveram

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O mundo animal é algo fascinante e amplo. Uma simples e rápida observação no meio nos faz ficar com várias dúvidas e questões. Isso porque existe muito o que aprender, que estudar ou apenas ver, que não sabemos por onde começar. Estudiosos do mundo inteiro dedicam suas vidas aos estudos dos animais. Alguns chamam a atenção por causa de suas aparências um tanto exóticas. Outros, se destacam pelo comportamento, alimentação e até mesmo pela forma de reprodução.

O camarão mantis, por exemplo, é um inimigo terrível. Esse crustáceo marinho, que mede somente 10 centímetros de comprimento, tem os olhos incríveis que são capazes de ver o câncer e também mãos que podem dar os socos mais rápidos do oceano.

Soco

Essa velocidade é de 23 metros por segundo, o que cria 1.500 newtons de força para o golpe. “Pense em socar uma parede alguns milhares de vezes nessas velocidades e não quebrar o punho. Isso é muito impressionante e nos fez pensar em como isso poderia ser”, disse David Kisailus, cientista da Universidade da Califórnia.

Analisando o animal mais de perto, a equipe descobriu uma coisa incrível. O camarão mantis tem um revestimento de nanopartículas que são resistentes ao impacto e permitem, que ele perfure as coisas de forma imprudente. Enquanto ele soca as coisas, esse revestimento faz o trabalho árduo de absorver e dissipar a energia.

Para se ter uma noção, os camarões mantis usam suas garras como máquinas de perfuração. E algumas espécies têm a capacidade de usar suas garras como se fosse um martelo com mola.

Em uma fração de segundo, eles acertam suas presas de corpo duro, como por exemplo, caramujos e caranguejos, de forma a quebrar suas casacas. E eles conseguem quebrar essas cascas duras dos moluscos como se fossem ovos.

Estudo

Esse comportamento é bem conhecido. E algumas pesquisas até chegaram a analisar as formas pelas quais as garras desses animais são tão eficazes. E usaram o camarão como inspiração para um material completamente novo.

“Esses estudos revelaram que um arranjo helicoidal de fibras de alfa-quitina mineralizadas combinadas com uma arquitetura em espinha de peixe, que resulta de um gradiente de mineralização, pode desviar e torcer a propagação de rachaduras”, explicaram os pesquisadores.

“Embora os estudos mencionados forneçam insights sobre os mecanismos de endurecimento na garra, os efeitos de vários impactos de alta taxa de deformação, semelhantes aos encontrados no ambiente nativo do camarão mantis, ainda não são conhecidos”, continuaram.

A equipe então usou microscopia eletrônica de transmissão e de força atômica para conseguir uma visão bastante perto da superfície das garras dos camarões mantis. Eles descobriram que o revestimento é feito de uma matriz densa de um mineral chamado hidroxiapatita, que é formada em uma estrutura de nanocristal.

Quando a garra vai contra uma superfície, a própria hidroxiapatita gira, mas a estrutura do nanocristal se quebra e então se reforma de maneira lenta.

“Em taxas de deformação relativamente baixas, as partículas se deformam quase como um marshmallow. E se recuperam quando o estresse é aliviado. As partículas endurecem e quebram nas interfaces nanocristalinas. Quando você quebra algo, você está abrindo novas superfícies que dissipam quantidades significativas de energia”, disse Kisailus.

O mecanismo é impressionante e supera vários materiais de engenharia em rigidez e amortecimento. E ele poderia ter várias aplicações no futuro. “É uma combinação rara que supera a maioria dos metais e cerâmicas técnicas. Podemos imaginar maneiras de projetar partículas semelhantes para adicionar superfícies de proteção aprimoradas para uso em automóveis, aeronaves, capacetes de futebol e armaduras corporais”, concluiu.

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