A 'mola' do chuchu
08/11/2012
A 'mola' do chuchu
08 de novembro de 2012 | 2h 08
BIÓLOGO , , MAIS INFORMAÇÕES: HOW THE CUCUMBER TENDRIL COILS AND OVERWINDS. SCIENCE, VOL. 337, PÁG. 1.087, 2012 - O Estado de S.Paulo
Observando um pé de chuchu, você deve ter notado longos fios verdes com o formato de molas. Finas e longas, essas molas são usadas pelas trepadeiras para se dependurar nos seus substratos. Na natureza, plantas trepadeiras, como o chuchu ou o maracujá, brotam no solo das florestas e alcançam a luz solar usando estas molas para "subir" nas árvores. Nas plantações de chuchu ou maracujá, o agricultor usa madeira e arame para construir suportes artificiais e as trepadeiras podem ser vistas crescendo nesses suportes, as frutas penduradas por entre as folhas.
Mas você não é Darwin e provavelmente não passou semanas observando um pé de chuchu no seu quintal, registrando a formação, o crescimento e o funcionamento das molas. Darwin publicou suas observações em 1865, em um trabalho com o lindo título Os Movimentos e Hábitos das Plantas Trepadeiras.
Mas como essas molas elásticas se formam? Como se contraem e puxam a planta para cima? Darwin morreu sem satisfazer sua curiosidade. Agora, 147 anos depois, um grupo de engenheiros, biólogos e físicos descobriram o mistério do chuchu e construíram molas industriais com as mesmas características.
O processo de formação da mola é bem conhecido. Primeiro, a planta produz um filete longo e reto. Esse filete cresce até encontrar um galho de árvore ou outro suporte. Num segundo passo, o filete, ainda reto, liga-se ao galho. Para que isso, ocorra a ponta do filete se enrola no galho. Na terceira etapa se forma a mola. As duas pontas do filete começam a se enrolar, formando a estrutura helicoidal típica da mola.
Mas, como as duas pontas do filete estão presas, uma no caule do qual ele se originou e outro no galho da árvore, a única maneira de ele se enrolar é pela inversão de rotação no meio do filete (você já deve ter observado inversões como essas; um bom exemplo são as que observamos nos fios helicoidais que ligam nosso telefone fixo à peça que contém o microfone e o alto-falante).
Formada essa inversão, cada metade do filete vai se enrolando e isso leva a uma diminuição do comprimento do filete. À medida que o filete encurta e se transforma em mola, ele puxa a planta para cima e ela trepa um pouco na árvore. Daí o processo se repete, um novo filete agarra um galho mais acima e, passo a passo, a trepadeira vai subindo.
Os cientistas observaram no microscópio quais estruturas existiam no filete e como elas se modificavam em cada etapa, durante seu crescimento e durante a formação da mola. Eles descobriram que o filete ainda reto, apesar de ter uma forma circular, na realidade tem no seu interior três áreas.
Imagine um corte transversal do filete. Em um dos lados se formam duas camadas de células especiais que acumulam um material muito semelhante à madeira. Essa estrutura está logo abaixo da superfície, na parte que os cientistas chamaram de lado dorsal do filete (a posição é a equivalente a que nossa espinha dorsal ocupa em nosso corpo). O resto do filete é ocupado por outras células não especializadas.
O truque que leva à formação da mola está exatamente nessa "coluna dorsal" e no fato de que ela é composta de duas camadas, uma mais externa e outra mais interna. Quando o filete começa a formar a mola, essas duas camadas crescem rapidamente e se tornam rígidas, mas com uma peculiaridade. Uma delas cresce mais lentamente que a outra. Mas, como elas estão interligadas, isso resulta no dobramento da estrutura do filete e na formação da hélice.
Esse processo de crescimento diferencial de duas estruturas ligadas entre si prossegue até a formação completa da mola. Formada a mola, essa estrutura helicoidal no interior do filete se torna rígida, como se fosse um pedaço de madeira (mesmo quando o filete é cortado e seca, a mola permanece intacta). O resultado desse processo é que a mola está formada e a planta subiu na árvore o equivalente à diminuição do comprimento do filete.
Se essa é a explicação correta, então seria possível construir molas semelhantes com materiais que se contraíssem ou se expandissem com velocidades diferentes. Isso foi feito com dois tipos de silicone colados um no outro. Essas molas de chuchu artificiais foram estudadas em detalhe e os resultados, comparados com os obtidos com molas retiradas de pés de chuchu. Os cientistas puderam demonstrar que elas têm exatamente o mesmo comportamento.
Com esse resultado, fica explicado como se formam as molas do chuchu. Do lado dos biólogos, ainda resta descobrir qual a diferença entre essas duas camadas e como elas são sintetizadas. Para os físicos e os engenheiros, resta descobrir novos usos para esse novo tipo de mola artificial, que possui propriedades distintas das molas que fabricamos atualmente. Será que elas vão aparecer nos bancos e na suspensão dos nossos automóveis ou nos sofisticados relógios suíços?
Fonte: Estadao.com
Imagem: Luis.impa.br