O elefante tem um segredo escondido bem no nariz.
Sua famosa tromba, cheia de músculos e desprovida de ossos, pode se mover num número virtualmente infinito de direções e é capaz de realizar uma série de tarefas, como arrancar folhas e aspirar água e salgadinhos. Essas habilidades inspiraram os amantes da natureza, assim como os engenheiros que trabalham construindo robôs capazes de façanhas semelhantes de flexibilidade e força.
Mas a tromba é mais do que mero músculo, e as habilidades desse apêndice também podem depender de algo óbvio, mas muitas vezes ignorado: a pele.
Em um estudo publicado na última segunda-feira (18) em The Proceedings of the National Academy of Sciences, pesquisadores relatam que, devido a importantes diferenças de flexibilidade da pele nas diversas áreas da tromba do elefante, ela se estende mais na parte superior voltada para fora do que na parte inferior, mais próxima da boca.
A tromba é "uma multiferramenta muscular que pode fazer todas essas coisas, mas uma das ferramentas que tem no bolso são as peles diferentes", disse Andrew Schulz, estudante de doutorado em engenharia mecânica no Instituto de Tecnologia da Geórgia e um autor do novo estudo.
Como parte de uma colaboração contínua com o Zoológico de Atlanta, Schulz e seus colegas desafiaram dois elefantes africanos —um macho e uma fêmea— a alongar horizontalmente suas trombas para pegar comida colocada longe.
A simplicidade desse movimento de alcance revela a complexidade do que a tromba precisa fazer.
Quando vista em uma câmera de alta velocidade, a tromba do elefante não se estende uniformemente como outros apêndices musculares, como os braços do polvo ou a língua humana. Em vez disso, ela se desdobra para fora como um telescópio, com a ponta se estendendo primeiro, seguida pela metade dianteira da tromba.
Os pesquisadores levantam a hipótese de que esse comportamento telescópico pode ser mais eficiente em termos de energia do que mover toda a tromba. Se ela fosse dividida em partes, há cerca de 1 litro de músculo na ponta, mas colossais 22 litros de músculo na base, o que seria pesado e de intenso uso de energia se o movimento fosse mais uniforme.
Com uma análise ainda mais detalhada, os pesquisadores notaram "assimetrias estranhas surgindo em todos os lugares, como se as coisas fossem diferentes nas partes superior e inferior", disse Schulz. À medida que a tromba do elefante se alongava, a metade voltada para fora se estendia 15% mais do que a metade voltada para o chão.
"Ainda me lembro que literalmente corri para o escritório do meu conselheiro, como um idiota segurando o laptop para lhe mostrar alguns dos resultados, porque tudo foi muito surpreendente", disse Schulz.
Inicialmente, os pesquisadores pensaram que essa diferença de cima para baixo no alongamento da tromba fosse um erro, mas testes mecânicos posteriores acabaram com as dúvidas.
Quando esticaram amostras de pele retiradas de uma tromba congelada de um elefante que morreu num zoológico, os pesquisadores descobriram que a pele na parte superior, com suas longas dobras, era 15% mais flexível do que a pele coberta de rugas embaixo da tromba.
Essas características correspondem às diferentes funções que a pele oferece. A superfície superior da tromba de um elefante precisa de proteção do sol e de outros animais, e tem essa "armadura flexível como Kevlar, com dobras profundas que são muito, muito facilmente extensíveis", disse Schulz. Por outro lado, a parte inferior da tromba é coberta por rugas menores e usada para segurar e mover objetos, mas raramente vê a luz do sol.
O novo estudo é um bom lembrete do "envolvimento da pele na biomecânica", disse Michel Milinkovitch, professor na Universidade de Genebra (Suíça) que realizou pesquisas sobre a complexidade biomecânica das trombas de elefantes.
Para os engenheiros que se inspiram nos elefantes, é essencial perceber que eles não devem se concentrar apenas nos motores de seus robôs e outras partes internas, mas também pensar em "jogar com a geometria do envoltório", disse Milinkovitch, que não participou do estudo. "Ninguém ainda incorporou isso em robôs reais", acrescentou.
A pesquisa descobre novas possibilidades para futuros robôs imitando com maior precisão os poderes da tromba do elefante, e também ressalta a importância da conservação das espécies ameaçadas de extinção que sabem manejar esses instrumentos maravilhosos.
"A bioinspiração é ótima enquanto existirem os animais dos quais estamos tirando bioinspiração", disse Schulz.
Tradução de Luiz Roberto M. Gonçalves
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