Da natureza à indústria: saiba como a biomimética impulsiona a inovação

Conheça a área da ciência que se inspira nos sistemas naturais para desenvolver produtos e processos que melhoram o cotidiano

Ao longo de bilhões de anos, a natureza aprimorou estratégias eficientes e adaptáveis para enfrentar desafios complexos. Derivada dos termos “bio” (vida) e “mimesis” (imitação), a biomimética é a área da ciência que investiga princípios biológicos para transformá-los em soluções aplicáveis à tecnologia, ao design e à engenharia. Por meio da observação, compreensão, abstração e aplicação, essa abordagem traduz a inteligência dos sistemas naturais em produtos e processos que atendam às necessidades humanas. 

Um dos exemplos mais conhecidos nasceu da curiosidade do engenheiro suíço George de Mestral. Ao perceber como as sementes de bardana, uma planta, se fixavam aos pelos de seu cachorro, ele investigou a estrutura microscópica daqueles pequenos ganchos naturais. A partir daí, pensou-se em como reproduzir essa fixação em tecidos e desenvolveu-se os fixadores usados em uma série de indústrias, como a de calçados, vestuário, embalagens e transportes. O resultado foi o desenvolvimento do fecho de gancho e argola, popularmente conhecido como “Velcro”. 

Veja outros exemplos de inovações que surgiram a partir do olhar atento para a natureza: 

Avião 
 
Nasceu da observação do voo dos pássaros. Estudou-se o formato das asas, a curvatura do corpo das aves e o controle do voo. As pontas das asas imitam o voo de águias e falcões para diminuir o arrasto, que corresponde à força que o ar exerce naturalmente contra o avião quando ele se desloca no ar. 

Roupas de natação 
 
A partir da observação dos tubarões, pensou-se na melhoria da performance de atletas e, com o tempo, foram desenvolvidos tecidos tecnológicos para nadar. A estrutura da pele desses animais inspirou tecidos com microtexturas que direcionam melhor o fluxo da água. Isso ajudou a criar materiais que diminuem o atrito entre a água e o corpo dos nadadores (quanto maior o atrito, mais esforço os atletas precisam fazer). 

Algoritmo Ant Colony Optimization 

Um caminhão precisa entregar encomendas em vários endereços de São Paulo, mas há milhares de rotas possíveis. Qual caminho seguir? A partir da observação do comportamento das formigas, criou-se um algoritmo matemático e computacional usado em sistemas industriais, logísticos e de redes para otimizar problemas reais. Mas, como se comportam as formigas? Elas procuram comida de modo aleatório e deixam feromônios pelo caminho.  

Os caminhos mais curtos acumulam mais feromônio e o grupo de formigas se encaminha para a melhor rota. Com esse algoritmo desenvolvido, o sistema cria “formigas virtuais” e cada uma delas testa um caminho. Rotas mais curtas e rápidas recebem mais “feromônio digital” e, assim, o sistema converge para as melhores rotas. Resultado: menos tempo de entrega, menos combustível e rotas adaptáveis.   

Impressão 3D 
 
Uma série de materiais é inspirada nas estruturas dos ossos. Eles são leves por fora, porosos por dentro e muito eficientes. A parte externa do osso é densa e tem muita resistência, o que inspira a impressão 3D. Exemplo: implantes ortopédicos impressos em 3D imitam o osso esponjoso para se integrarem melhor ao corpo. Isso oferece maior durabilidade e menor rejeição. Pode ser usado em próteses de quadril e joelho, por exemplo. É o osso ensinando que não é preciso ser sólido para ser forte e que vazios distribuídos aumentam a eficiência.   
 
Da inspiração à inovação industrial 

O desenvolvimento de novos materiais, tecnologias têxteis e processos produtivos também faz parte da formação oferecida pelo SENAI-SP.

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