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Esponjas marinhas são usadas como inspiração para projetos de engenharia

por Larissa Fereguetti | 22/09/2020
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As estruturas podem servir para projetar edifícios mais altos e resistentes, pontes mais longas e até espaçonaves mais leves.

Pesquisadores da Harvard John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences (SEAS) estão usando esqueletos vítreos de esponjas marinhas como inspiração para projetar várias obras de engenharia. Parece estranho, uma vez que associamos esponjas a materiais porosos e macios, mas a ideia é, na verdade, interessante.

Para isso, eles usam a estrutura esqueletal quadrada reforçada diagonalmente da Euplectella aspergillum, uma esponja marinha de águas profundas (não é o Bob Esponja, nós procuramos no Google!). Ela possui uma relação de resistência peso maior do que os usados há anos na construção de pontes e edifícios.

Matheus Fernandes, estudante de graduação na SEAS e o primeiro autor do artigo, explicou que “Descobrimos que a estratégia de reforço diagonal da esponja atinge a maior resistência à flambagem para uma determinada quantidade de material, o que significa que podemos construir estruturas mais fortes e resilientes reorganizando de forma inteligente o material existente dentro da estrutura”.

Atualmente, um dos métodos construtivos utilizados é o desenvolvido por Ithiel Town, que consiste em muitas vigas diagonais pequenas e próximas para distribuir as cargas de modo uniforme. O que os pesquisadores objetivaram fazer era tornar essas estruturas mais eficientes do ponto de vista de alocação de material, ou seja, usando menos material para obter a mesma resistência.

É aí que entram as chamadas “esponjas de vidro”. A Euplectella aspergillum possui dois conjuntos de suportes ao esqueleto que formam um padrão semelhante ao de um tabuleiro de xadrez. Em simulações e experimentos, o design da esponja superou todas as outras geometrias verificadas, aguentando cargas mais pesadas sem entortar.

Renderização composta que faz a transição de um esqueleto de esponja vítrea à esquerda para uma estrutura à base de vergalhão soldada à direita, destacando a natureza biologicamente inspirada da pesquisa. (Imagem cortesia de Peter Allen, Ryan Allen e James C. Weaver / Harvard SEAS)
Renderização composta que faz a transição de um esqueleto de esponja vítrea à esquerda para uma estrutura à base de vergalhão soldada à direita, destacando a natureza biologicamente inspirada da pesquisa. (Imagem cortesia de Peter Allen, Ryan Allen e James C. Weaver / Harvard SEAS)

Segundo a equipe de pesquisa, a geometria de inspiração biológica pode proporcionar projetos de estruturas mais leves e fortes para diversas aplicações. Não é a primeira vez que a ciência busca inspiração na natureza e também não será a última.

A pesquisa foi publicada da revista Nature Materials. Confira.

Referências: Harvard School of Engineering.

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Você imaginava que é possível inspirar a estrutura de obras de engenharia em uma esponja marinha? Comente!

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Larissa Fereguetti

Doutoranda, mestre e engenheira. Fascinada por tecnologia, curiosidades sem sentido e cultura (in)útil. Viciada em livros, filmes, séries e chocolate. Acredita que o conhecimento é precioso e que o bom humor é uma ferramenta indispensável para a sobrevivência.

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