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 mão 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

 o=quitina-vira-musculo-artificial-produz-eletricidade&id=010160230804

Acesso em: 08 ago., 2023.

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

o=quitina-vira-musculo-artificial-produz-eletricidade&id=010160230804

Acesso em: 08 ago., 2023. 

Leia o texto abaixo para responder à questão:

EQUIDADE DE GÊNERO: O QUE ISSO QUER DIZER?

    Entendemos a necessidade de olhar para as mulheres como um grupo específico pois vivemos em uma sociedade que discrimina mulheres por seu gênero. Criando um ambiente de desigualdade social, econômica e política.

    De acordo com o relatório World Gender Gap 2020, do Fórum Econômico Mundial, no ritmo atual, seriam necessários 99,5 anos para que a igualdade de gênero fosse alcançada no mundo.

    Isso significa que a desigualdade entre os gêneros é uma realidade atual e histórica que resulta nas mais diversas formas de violência, opressão e desvantagens contra as mulheres.

    A fim de eliminar essas divergências e desequilíbrios, a busca pela equidade de gênero se torna cada vez mais urgente em nossa sociedade. Mas você sabe o que isso quer dizer? (...)

    O projeto Equidade é uma parceria entre a Politize!, o Instituto Mattos Filho e a Civicus, voltada a apresentar, de forma simples e didática, os Direitos Humanos e os principais temas que eles envolvem, desde os seus principais fundamentos e conceitos aos seus impactos em nossas vidas. E então, preparado(a) para entender sobre o que quer dizer equidade de gênero?

O que significa equidade de gênero?

    A concepção de equidade diz respeito ao reconhecimento das características próprias de um indivíduo ou grupo, em que se leva em consideração o direito de cada um com base na imparcialidade. Dessa forma, o princípio da equidade busca equilibrar a balança da justiça reconhecendo as diferenças, vulnerabilidades e necessidades particulares das pessoas.

    Por exemplo, imagine que uma gestante necessita de atendimento médico urgente. Mas o hospital na qual ela foi levada está lotado. Seguindo o princípio de que todos devem ser tratados iguais, os pacientes que já estavam esperando atendimento deveriam ser tratados primeiro.

    Contudo, isso não seria o mais justo a ser feito. Assim, reconhecendo a necessidade que a gestante possui, o princípio da equidade prevê que é ela quem deve receber o atendimento primeiro, colaborando para a justiça social. Já o gênero, segundo a antropóloga Adriana Piscitelli, refere-se ao caráter cultural das distinções entre homens e mulheres e entre ideias sobre feminilidade e masculinidade. Ou seja, gênero diz respeito às representações do masculino e do feminino na sociedade, não estando necessariamente vinculado ao sexo biológico.

    Isso significa que o gênero está vinculado com o comportamento e o papel social que são atribuídos a homens e mulheres, o que, consequentemente, cria estereótipos e generalizações. É assim que expressões como “homem não chora” ou “mulher não sabe dirigir” nascem. Na verdade, tanto a função de dirigir quanto o ato de chorar não são em nenhuma maneira influenciados pelos órgãos genitais humanos, mas as expressões refletem a visão socialmente construída em relação a atos e comportamentos masculinos e femininos.

    Dessa forma, o princípio da equidade visa garantir que independentemente de seu gênero, todas as pessoas devem ter as mesmas oportunidades para se desenvolver, com suas ações e opiniões sendo valorizadas igualmente.

    A equidade de gênero engloba uma compreensão formal, isto é, a garantia em lei que todas as pessoas devem receber um tratamento igualitário; e uma compreensão material, que abrange a ideia de que pessoas de gêneros distintos são diferentes e que as suas particularidades devem ser levadas em conta na garantia dos seus direitos e oportunidades. [...]

(ADAPTADO. Equidade de gênero: o que isso quer dizer? | Politize!. Acesso em 04/02/2023). 

Leia o texto abaixo para responder à questão.

CINDERELA

    Era uma vez Cinderela, uma moça muito bonita que morava com seu pai em uma bela casa. Sua mãe havia morrido e o pai resolveu se casar novamente. A nova esposa tinha duas filhas de outro casamento. A madrasta e as novas “irmãs” tratavam Cinderela muito mal e, depois da morte do patriarca, as três passaram a obrigá-la a dormir no sótão, fazer todo o serviço da casa e vestir-se de farrapos.

    Um belo dia, o rei daquela província anunciou que daria uma festa para que seu filho escolhesse uma mulher para se casar. Assim, todas as moças se apressaram para fazer vestidos lindos e causarem boa impressão no príncipe.

    Cinderela se animou, mas a madrasta a proibiu de ir à festa, dizendo que não havia roupa para ela. Enquanto isso, suas irmãs provavam vestimentas maravilhosas e zombavam de Cinderela.

    Eis que a bela jovem, lamentando-se de seu azar, recebeu a visita inesperada de uma fada-madrinha, que num passe de mágica a vestiu com o mais belo dos vestidos. Além disso, a fada transformou uma abóbora em carruagem e um ratinho do sótão em cocheiro.

    Assim, Cinderela pôde ir ao baile, com a condição de voltar antes da meia-noite, quando o encanto estaria desfeito.

   Chegando ao baile, a bela moça logo chamou atenção do príncipe, que encantado dançou a noite toda com ela e acabou se apaixonando. Ao perceber que já era quase meia-noite, a jovem saiu correndo e, num descuido, deixou um de seus sapatos de cristal pelo caminho.

    O príncipe, abalado, manda os seus servos irem de casa em casa para que todas as moças do lugar experimentem o sapatinho e, assim, ele pudesse descobrir sua dona.

    Quando chegaram na casa de Cinderela, as irmãs estavam a postos e provaram o sapato, que não serviu.

    Cinderela surgiu de repente e quando experimentou o pequeno sapato de cristal, este encaixou perfeitamente em seu pé. Dessa forma o príncipe descobriu sua amada e se casou com ela.

    Os dois viveram felizes para sempre.