O texto seguinte servirá de base para responder à questão abaixo:

Asas de borboleta inspiram músculos artificiais e produzem eletricidade

O professor Javier Fernandez, da Universidade de Tecnologia e Design de Cingapura, vem há alguns anos estudando as possibilidades de uso da quitina como um material inteligente, biocompatível, sustentável e com múltiplas funcionalidades. Isso lhe permitiu criar uma nova classe de compósitos e fazer planos para abrigos em Marte feitos com carapaças de insetos.

A quitina é um polímero orgânico que é o principal componente das carapaças dos artrópodes, como crustáceos, alguns insetos e até das asas das borboletas. E o caso das borboletas é interessante como fonte de inspiração porque elas apresentam mudanças estruturais que podem ser copiadas para aplicações práticas. O professor Fernandez descobriu, também, que podem ser usadas para produzir eletricidade.

Assim que uma borboleta emerge do seu casulo, no estágio final da metamorfose, ela abre lentamente as asas, para que elas possam secar. O material quitinoso fica desidratado, enquanto o sangue bombeado pelas veias do inseto produz forças que reorganizam as moléculas da quitina, para que ela adquira a resistência e a rigidez únicas necessárias para o voo. E foi essa combinação natural de forças, movimento da água e organização molecular que mostrou agora a possibilidade de criação de atuadores mecânicos e para gerar energia.

"Nós demonstramos que, mesmo após serem extraídos de fontes naturais, os polímeros quitinosos mantêm sua capacidade natural de vincular diferentes forças, organização molecular e conteúdo de água para gerar movimento mecânico e produzir eletricidade, sem a necessidade de uma fonte de energia externa ou sistema de controle," disse Fernandez.

Músculos artificiais de quitina

A demonstração foi feita a partir de quitina extraída de cascas de camarão descartadas, que foi transformada em filmes com cerca de 130 micrômetros de espessura.

Ao estudar os efeitos de forças externas nesses filmes quitinosos, com foco nas mudanças na organização molecular, teor de água e propriedades mecânicas, os pesquisadores observaram que, semelhante ao desdobramento das asas das borboletas, esticar os filmes força uma reorganização em sua estrutura cristalina - as moléculas ficaram mais compactadas e o teor de água diminuiu.

Para demonstrar a aplicabilidade dos filmes, a equipe usou-os para criar músculos artificiais, que foram então montados em uma mão robótica. Controlando a concentração de água intermolecular dos filmes, por meio de mudanças ambientais e processos bioquímicos, o material gerou força suficiente para que a apresentasse um movimento de preensão impressionante, com uma força equivalente a 18 quilogramas - mais da metade da força de preensão média de um adulto.

Diferente da natureza inerte dos polímeros sintéticos, os filmes de quitina reorganizados podem se distender e contrair autonomamente em resposta a mudanças de umidade no ambiente, imitando a forma como alguns insetos adaptam sua casca a diferentes situações. Essa capacidade nativa permitiu que os filmes quitinosos levantassem verticalmente objetos pesando mais de 4,5 quilos.

A capacidade de produzir essa força por meios bioquímicos indica o potencial de uso dos filmes quitinosos para integração em sistemas biológicos, com aplicações biomédicas, como próteses e implantes médicos. 

Filmes de quitina produzem eletricidade 

Em outra demonstração, a equipe mostrou que a resposta do material às mudanças de umidade pode ser usada para extrair energia das oscilações ambientais e convertê-la em eletricidade, criando mais uma opção para a colheita de energia, um conceito para alimentação de pequenos aparelhos e sensores que hoje vem sendo dominado pelos nanogeradores triboelétricos.

Ao anexar os filmes a um material piezoelétrico, o movimento mecânico dos filmes em resposta às mudanças de umidade no ambiente foi convertido em correntes elétricas suficientes para alimentar pequenos eletrônicos, como os usados na internet das coisas.

A quitina é o segundo polímero orgânico mais abundante na natureza - depois da celulose - e faz parte de todos os ecossistemas, podendo ser obtido de forma rápida e sustentável de vários organismos ou mesmo de resíduos urbanos.

"A quitina é usada para muitas funções complexas na natureza, desde a composição das asas dos insetos até a formação das conchas protetoras duras dos moluscos, e tem aplicação direta na engenharia. Nossa capacidade de entender e usar a quitina em sua forma nativa é fundamental para permitir novas aplicações de engenharia e desenvolvê-las dentro de um paradigma de integração ecológica e baixo consumo de energia," concluiu Fernandez.

Retirado e adaptado de: INOVAÇÃO TECNOLÓGICA. Asas de borboleta inspiram músculos artificiais e produzem eletricidade. Inovação tecnológica. Disponível em: inaaviraamusscuooariicaa-produz -eeerciddadee&&d==0100116023080444

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Acesso em: 08 ago., 2023. 

Considere atentamente a crônica a seguir, escrita por Rachel de Queiroz e publicada na década de 1950, para responder à próxima questão.

“Sim, é a velha história da árvore da ciência: melhor não provar do fruto e não saber. Viva a gente, leitor, como você e eu, que só temos uma ideia vaga daquilo que nos ocorre nas entranhas e, enquanto a febre não sobe aos quarenta, a dor não pede gritos e a tontura não vira vertigem, achamos que tudo vai bem. Já os tristes doutores, que fizeram o seu reino no mundo das tripas, o seu ofício é o saber, e no saber está a tragédia. Mas é melhor contar um caso que exemplifique a tese… Não há nada como um apólogo para fazer entendida uma teoria. Era um doutor, nosso conhecido. Solteiro, ou antes solteirão, pois já fizera os 52. Boa figura, boa prosa, bem tratado – era pessoa que cuidava de si. Tinha as suas amigas, levava-as às boates. Era abastado e bem nascido – o que lhe favorecia ainda mais os êxitos profissionais e sociais. Pois um belo dia o nosso homem, ao descer do lotação, defronte do hospital, sentiu uma leve tontura. Foi coisa rápida, e com pouco já estava de uniforme, batia um papo, tomava café, iniciava a visita na enfermaria. E eis que o primeiro doente (que o detestava), antes de dizer se melhorara da falta de ar, olhou-o bem e comentou: ‘O senhor hoje está com a cara ruim, hem, doutor?’ E a enfermeira, também com ódio, ajudou: ‘Eu já tinha reparado’. Impressionado com aquela unanimidade que se seguira à tontura, o doutor, terminada a visita foi à sala dos médicos e chamou um colega mais íntimo: ‘Fulano, vem cá, me tira a pressão’. Fulano zombou, perguntou o que ele estaria planejando para a noite, mas o outro insistiu, tiraram. O paciente logo notou no amigo aquela expressão característica que os médicos pretendem ser de impenetrabilidade e não passa de uma cara muitíssimo agourenta, capaz de assustar o mais bravo. E Fulano falou, grave: ‘Meu caro, a gente vai ver de brincadeira e sempre acha qualquer coisa. Talvez seja a emoção do exame – por outro lado você já não é nenhuma criança – mas a pressão está a dezesseis’. Nada mais precisou ser dito. Nosso doutor era suficientemente médico para saber o que significava aquela pressão a dezesseis. E já que entrara a deslizar na ladeira das suspeitas, fez como certos maridos – quis saber tudo. Dosagem de ureia – e o papelinho do laboratório lhe aumentou o frio do estômago: 0,55. Colesterol? Aumentado. Densidade de urina – um pouco baixa. Sim, um pouco. Só um pouco. Tudo passava um pouco do normal, não era ainda a moléstia, a morte – mas era um aviso. E estava instilado o veneno. O doutor começou a ler – e de autor em autor foi aumentando as suspeitas. Quem sabe não seria uma nefrosclerose maligna? Renunciou ao uísque, renunciou aos prazeres de gourmet, renunciou às boates. Com o passar dos meses, e um ano, e outro, de renúncia em renúncia, o solteirão chibante e bom partido já não é mais que um velho – e cauteloso, e escravo da dieta e dos remédios, escravo das artérias e dos rins. E se passaram dez anos nessa agonia, em que o nosso amigo praticamente não viveu. No mês passado morreu, afinal; de um câncer de pulmão que em dois meses o levou. – Sim, um câncer, que não tinha nada com a história.”

(A árvore da ciência, por Rachel de Queiroz, com adaptações) 

INSTRUÇÃO: Leia, com atenção, o texto 01 e, a seguir, responda à questão, que a ele se refere.

Texto 01

O que são dumbphones e por que viraram febre entre jovens?

    Notificações de chamada perdida, aplicativos com mensagens não lidas, um novo vídeo publicado no TikTok. As funções diárias dos smartphones parecem nunca dar trégua em um mundo que se acostumou a não adotar pausas e espaços de descanso. É justamente isso que grupos de jovens têm questionado: para onde vai tanta informação? Por isso, muitos estão adotando os dumbphones (em tradução livre, “telefones burros”), que contêm apenas as funções mais básicas. Mas será que essa solução é eficaz para todo mundo?

    Embora tenham sido populares algumas décadas atrás, os chamados dumbphones são pequenos, cabem no bolso e não atraem tanta atenção. SMS, chamada de voz e acesso ao rádio são suas principais funções. Mas as pequenas possibilidades de uso desses aparelhos foram substituídas, ao longo do avanço tecnológico, pelos smartphones, com aplicativos, acesso à internet, câmeras e outras dezenas de funcionalidades.

    Essa mudança foi tão rápida e brusca que levou apenas poucos anos. Tanto é que ainda estamos nos adaptando a um modo de vida guiado pelo digital. Isso tem levado a um certo crescimento da presença de aparelhos digitais na vida da população e gerado, inclusive, adoecimento psíquico.

    “Como em todos os aspectos da vida, quando o extremo passa a ser sinônimo de risco à saúde, seja ela física, mental, emocional ou social, aqueles que sentem a necessidade de se cuidar passam a ponderar seus hábitos e a estabelecer novos limites”, explica Mariah Theodoro, psicóloga e mestre em Medicina Preventiva pela Universidade de São Paulo (USP). [...]

    Nas redes sociais, jovens do mundo inteiro parecem buscar aparelhos dumbs com o intuito de encontrar maior equilíbrio com o uso das redes. “A exaustão, a desregulação emocional, a falta de interação social e a dificuldade de concentração estão acometendo a vida de jovens e crianças cada vez mais cedo pelo uso inadequado dos smartphones”, destaca a psicóloga Mariah Theodoro. [...]

Disponível em: https://vidasimples.com. Acesso em: 26 jul. 2023. Adaptado.