Moscas com “neurônios Jedi”

Estudo recentemente publicado na revista Nature aponta que neurônios vizinhos em uma antena de mosca das frutas podem parar (ou “bloquear”) um ao outro mesmo quando não compartilham uma conexão direta. Isso ajuda o inseto a processar cheiros. Esse tipo de comunicação, chamada acoplamento efáptico, acontece quando o campo elétrico produzido por um neurônio silencia o seu vizinho, em vez de enviar um neurotransmissor por uma sinapse. “O acoplamento efáptico já está na literatura científica há um bom tempo, mas existem poucos casos nos quais estas interações afetam o comportamento de um organismo”, aponta John Carlson, biólogo da Universidade de Yale (Connecticut, Estados Unidos), primeiro autor do estudo. A presença dessas interações em órgãos de sentido foi prevista em 2004, mas conseguir demonstrar que elas realmente aconteciam exigia um experimento difícil, engenhoso e completo.

Nas antenas da Drosophila melanogaster, os neurônios olfativos estão agrupados em pelos preenchidos por fluidos, chamados sensilas. Cada um contém dois a quatro neurônios, que estão todos sintonizados em diferentes cheiros e agrupados de formas específicas. “Um neurônio para o morango é sempre pareado com um neurônio para a pera, por exemplo”, explica Carlson. “Todos esses neurônios já foram bem caracterizados, então sabemos como são organizados.”

O estudo focalizou uma sensila chamada ab3, que contém dois neurônios: o ab3A, sensível ao metil-hexanoato das frutas, e o ab3B, que detecta o 2-heptano do cheiro da banana. Quando os pesquisadores expuseram as moscas a um fluxo constante de metil-hexanoato, o neurônio A disparou continuamente. Se as moscas eram expostas a uma breve explosão de 2-heptanona, o neurônio B entrava em ação, e o A de repente desligava. O contrário também aconteceu: uma breve explosão de atividade em A silenciou a atividade constante de B.

As mesmas interações foram vistas em quatro outros tipos de sensilas na mosca da fruta, bem como no mosquito da malária Anopheles gambiae. Apesar dessas interações claras, os neurônios em uma sensila não compartilhavam nenhuma sinapse. O comportamento se repetiu mesmo que fosse usado um químico bloqueador de sinapse, mesmo quando os padrões de disparo não se coordenavam, e mesmo se as antenas fossem decepadas, separando-as do contato com qualquer neurônio central.

A conclusão é de que, em vez de sinapses, os neurônios provavelmente se comuniquem através do fluido que os cerca. Quando um deles dispara, cria um campo elétrico que muda o fluxo dos íons até o outro e desliga a sua atividade elétrica.

O experimento ainda mostrou que essa atividade é forte o suficiente para alterar o comportamento da mosca. Para tanto, os cientistas usaram uma sensila com dois neurônios: um que leva à atração de uma mosca por vinagre de maçã, e outro que a faz evitar dióxido de carbono. Em seguida, a equipe bloqueou o neurônio da atração por vinagre, mantendo o da repulsão por dióxido de carbono. As moscas foram colocadas em um labirinto com duas vias que cheiravam a dióxido de carbono, mas somente uma que também cheirava a vinagre. As moscas escolheram o lado aromatizado com vinagre. Porém, não escolheram o cheiro de vinagre na ausência do cheiro de dióxido de carbono.

Isso sugere que o neurônio da atração ao vinagre, mesmo bloqueado no cérebro, podia ainda inibir o neurônio de dióxido de carbono vizinho. Quando ambos os produtos químicos estavam no ar, as moscas não se sentiam mais repelidas pelo dióxido de carbono.

Segundo os cientistas, esse tipo de interação neuronal é importante para a mosca, que pode estar com o olfato inundado com um cheiro forte, mas ainda assim precisar perceber um odor de comida, por mais fraco que seja.

Outra coisa que o experimento mostrou é que o cérebro não é o único responsável pelo sentido do olfato: os neurônios que fazem sua detecção também têm papel importante. Isso, possivelmente, também acontece com os seres humanos – mas tal implicação ainda não foi investigada.

(Hypescience)

Nota: Um mecanismo com tamanha complexidade e tão necessário seria fruto de mutações casuais filtradas pela seleção natural?[MB]

Olhar de gafanhoto evita que você bata o carro

O paradigma básico das pesquisas em visão artificial consiste em coletar imagens com câmeras e processar os arquivos digitais resultantes com algoritmos de reconhecimento de padrões. Como essa técnica tem limitações muito claras, os pesquisadores estão partindo para copiar - ou pelo menos imitar - o sistema visual de animais. Os gafanhotos foram os escolhidos de uma equipe multi-institucional europeia, liderada por Shigang Yue (Universidade Lincoln) e Claire Rind (Universidade de Newcastle). Segundo eles, o funcionamento do sistema visual único dos gafanhotos pode ser transferido para tecnologias que incluem sensores para evitar colisões entre veículos, inspeção de linhas de produção, vigilância, videogames e navegação de robôs. Os gafanhotos possuem uma forma de processamento das informações visuais extremamente rápida. Usando sinais elétricos e químicos, esses insetos conseguem evitar os choques uns com os outros e, como voam baixo, evitam igualmente chocar-se com obstáculos no solo.

Segundos os pesquisadores, esse sistema de processamento incorporado na própria biologia do animal pode ser recriado por meio de equipamentos e softwares adequados, e então incorporado em robôs e outros equipamentos. Para isso, eles criaram um “controle motor visualmente estimulado”, um dispositivo formado por dois tipos de detectores de movimento e um gerador de comandos motores. Cada detector processa as imagens e extrai informações relevantes que são então convertidas em comandos motores - desviar de um obstáculo, por exemplo.

“Nós criamos um sistema inspirado nos interneurônios sensitivos do movimento do gafanhoto. Esse sistema foi então usado em um robô para permitir que ele explore caminhos ou interaja com objetos, usando unicamente as informações visuais”, explicou o Dr. Yue. Os robôs normalmente fazem isso usando sensores de infravermelho e radares.

Essa foi a apenas a primeira demonstração do projeto. Os pesquisadores já dispõem de financiamento da União Europeia pelos próximos quatro anos, quando pretendem que o sistema esteja pronto para ser incorporado em sistemas anticolisão para carros. “Essa pesquisa demonstra que a modelagem de sistemas neurais visuais artificiais biologicamente plausíveis pode trazer novas soluções para a visão computadorizada em ambientes dinâmicos. Por exemplo, isso pode ser usado para permitir que veículos entendam o que está acontecendo à frente e tomar ações adequadas”, disse Yue.

(Inovação Tecnológica)

Nota: Releia: “O paradigma básico das pesquisas em visão artificial consiste em coletar imagens com câmeras e processar os arquivos digitais resultantes com algoritmos de reconhecimento de padrões.” Se eu lhe dissesse que essa coleta de imagens e esse processamento de arquivos digitais com algoritmos de reconhecimento de padrões se desenvolveu por acaso, ao longo de milhões de anos de mutações aleatórias filtradas pela seleção natural, você acreditaria nisso? Releia mais: “Como essa técnica tem limitações muito claras, os pesquisadores estão partindo para copiar - ou pelo menos imitar - o sistema visual de animais.” Muitos desses pesquisadores querem que creiamos que o sistema ultracomplexo que eles estão imitando foi fruto do acaso...[MB]

Como a coruja consegue girar a cabeça 270º?

Cientistas da Universidade de Medicina Johns Hopkins, nos Estados Unidos, afirmam ter descoberto os “segredos” por trás da capacidade das corujas de girar a cabeça quase totalmente no corpo - até 270º, segundo o estudo. Usando tomografia computadorizada, angiografia e outras técnicas clínicas, os pesquisadores analisaram a anatomia de 12 corujas. Foram descobertas grandes adaptações biológicas [sic] que permitem que o animal não se machuque ao girar a cabeça. As adaptações estão ligadas à estrutura óssea e à rede de vasos sanguíneos dos animais, segundo o estudo, publicado nesta sexta-feira (1º) na renomada revista Science. Vasos sanguíneos na base da cabeça das corujas, logo abaixo da mandíbula, possuem espessura considerável conforme avançam no sistema circulatório, alguns chegando a ser bem grossos, e mantêm essa estrutura mesmo quando o animal gira a cabeça, diz o estudo.

O fenômeno é diferente do que acontece com os seres humanos, em que as artérias tendem a se “capilarizar” quanto mais extensas são nessa região, segundo os cientistas. Isso torna a estrutura vascular dos humanos muito mais frágil que a das corujas nesse ponto - um giro de cabeça de 270º em humanos tem efeitos extremamente nocivos e pode até levar à morte.

Em outra adaptação [sic], algumas artérias abaixo da cabeça das corujas possuem “reservatórios” que permitem que o sangue seja armazenado. A “vantagem” biológica permite que o sangue chegue ao cérebro e aos olhos do animal mesmo quando ele gira a cabeça. Essas adaptações [sic] ajudam a minimizar interrupções da circulação sanguínea das corujas, de acordo com o estudo.

“Manipular a cabeça de seres humanos é realmente perigoso, porque nós não temos as estruturas de proteção aos vasos sanguíneos que as corujas possuem”, disse o cientista Philippe Gailloud, um dos autores do estudo.

(G1 Notícias)

Nota: Outro sistema de complexidade irredutível que precisava funcionar perfeitamente bem desde o início, caso contrário, na primeira girada de cabeça, a coruja morreria. Mas os pesquisadores insistem em chamar de “adaptação”.[MB]

Cientistas querem criar nariz artificial

Pesquisadores do Massachusetts Institute of Technology (MIT) estão trabalhando duro para desenvolver um sensor que imita o funcionamento do nariz humano. Eles afirmam ter superado um dos maiores problemas nessa empreitada: a produção em massa de proteínas chamadas “receptores olfativos”. Em média, os humanos têm 100 milhões dessas proteínas. Na verdade, segundo reportagem da BBC, muitos pesquisadores no mundo todo estão trabalhando no desenvolvimento de “narizes eletrônicos”, que detectam as mesmas moléculas que formam os cheiros reconhecidos pelo olfato das pessoas. “Mas, enquanto muitas dessas experiências são baseadas em sensores construídos com materiais artificiais, a pesquisa do MIT trabalha com um sensor baseado na biologia do nariz humano”, explica a reportagem.

“A principal barreira para o estudo do olfato é que não tínhamos conseguido fabricar receptores em número suficiente e homogeneizar esses receptores”, diz Brian Cook, do MIT. Shuguang Zhang, diretor associado do Centro para Engenharia Biomédica do MIT, admite que “ninguém realmente entende como [o olfato] funciona. Ainda é um enigma”.

O nariz humano tem cerca de 300 tipos diferentes de receptores olfativos na membrana que cerca as células que revestem as passagens nasais. Cada receptor se liga a um tipo diferente de molécula. Segundo a BBC, as tentativas anteriores de fabricar receptores artificiais fracassaram, pois a estrutura é destruída quando esses receptores são retirados do ambiente específico. Ou seja, os receptores foram criados para funcionar especificamente no local em que estão. O que a equipe do MIT fez, então, foi desenvolver uma solução que protege os receptores durante o processo de produção.

O professor Krishna Persaud, da Universidade de Manchester, Grã-Bretanha, elogia a pesquisa do MIT, mas lembra que ainda existem obstáculos antes da criação de um sensor baseado no nariz humano: as proteínas fabricadas precisam ser colocadas de uma forma que possam funcionar do mesmo jeito que funcionam na membrana da célula. E, mais importante: é necessário desenvolver um método de coleta da informação dessas proteínas, transmissão e processamento dessa informação.

Mais uma vez, vemos cientistas bem inteligentes gastando tempo e dinheiro na tentativa de imitar um mecanismo complexo que eles ainda nem entendem direito. Como se desenvolveram esses receptores olfativos capazes de se ligar a tipos específicos de moléculas? E mais: De que adiantaria terem “surgido” receptores olfativos sem a existência de um método de coleta da informação das proteínas? De que adiantaria tudo isso, sem um meio de transmissão e processamento de toda essa informação?

Na próxima vez que você sentir o cheiro agradável de uma flor ou de um bom perfume, agradeça ao Criador por presenteá-lo com o complexo e maravilhoso sentido do olfato.

Michelson Borges

Cientistas criam folha “biônica” para fazer fotossíntese

Você já pensou na maravilha que é uma “simples” folha? Segundo matéria publicada no site Inovação Tecnológica, fazer fotossíntese artificial é o grande sonho dos cientistas que trabalham na área de energia. “Quando o homem conseguir replicar a ‘mágica’ das plantas, que transformam a luz do Sol em energia, estará resolvido todo o dilema energético e ambiental da nossa civilização”, diz o texto. Em busca desse alvo desejado, pesquisadores chineses criaram uma folha artificial usando uma folha de verdade como molde. “Dada a complexidade inerente a qualquer ser vivo, os cientistas vinham tentando compreender as moléculas envolvidas e reproduzir sinteticamente as reações químicas básicas que ocorrem no interior das folhas quando elas usam os fótons da luz solar para quebrar as moléculas de água e gerar íons de hidrogênio”, explica o site.

O Dr. Qixin Guo e seus colegas da Universidade Shanghai Jiao Tong substituíram alguns componentes da folha de uma anêmona (Anemone vitifolia), mas mantiveram estruturas-chave da planta, alcançando um rendimento na absorção de fótons e na geração de hidrogênio que não havia sido obtido até agora. Segundo a matéria, “em vez de criarem uma folha totalmente artificial, os cientistas optaram por criar uma folha semiartificial, mantendo estruturas da planta otimizadas pela natureza e de difícil reprodução”.

Embora os cientistas admitam a complexidade dos seres vivos, tentam convencer as pessoas de que houve uma “otimização” promovida pela natureza, como se a natureza fosse consciente e sábia o bastante para saber aonde queria chegar, já que teria desenvolvido nas folhas células superficiais parecidas com lentes (que capturam a luz vinda de qualquer direção), microcanais que dirigem os fótons até a parte mais profunda da folha e os tilacoides, estruturas com apenas dez nanômetros de espessura que aumentam a área superficial disponível para a fotossíntese. E são justamente essas partes da folha que os cientistas tiveram que preservar em sua folha “biônica”, a fim de que ela tivesse alguma eficiência.

Mesmo “apenas” imitando a folha original e aproveitando seus complexos sistemas de produção de energia, os cientistas tiveram que se valer de muito design inteligente (projeto). E o que dizer da folha originalmente criada por Deus? Seria ela fruto do acaso?

Michelson Borges 

Elefantes e trabalho em equipe

Pesquisadores da Universidade de Cambridge concluíram que os elefantes são tão rápidos quanto os chimpanzés para trabalhar em equipe e resolver problemas. Segundo Joshua Plotnik, os elefantes “ajudam-se uns aos outros em seus problemas” e parecem, em algumas situações, “muito ligados emocionalmente”, sendo, por isso, “de esperar que existisse algum nível de cooperação” entre eles. Plotnik também disse que “ficou admirado com a rapidez com que eles aprendem [a cooperar para resolver um problema]”.

Os cientistas perceberam que os elefantes são tão rápidos quanto os chimpanzés em aprender a resolver um problema em conjunto. Os testes que levaram a essa conclusão foram feitos na Tailândia e envolveram seis pares de elefantes que tinham de alcançar uma plataforma com comida, puxando, em conjunto, uma corda para trazer os alimentos até uma cerca, atrás da qual eles se encontravam. A taxa de sucesso dos paquidermes, nesses testes, variou entre 88 e 97 por cento.

Atualmente, já se sabe que os animais revelam alto grau de inteligência e são capazes de realizar tarefas complexas que exigem colaboração. Além disso, há muita semelhança genética entre seres humanos e vários animais – embora existam tremendas diferenças, também. Mas os macacos são sempre os escolhidos pelos evolucionistas para reforçar a hipótese de que seres humanos e símios teriam origem comum.

Na verdade, golfinhos, elefantes, macacos e homens têm, mesmo, uma origem comum: Deus. E Ele deixou Sua assinatura em toda a criação.

Michelson Borges

Design das árvores inspira método de captação solar

Cientista não tem idade – basta ter muita curiosidade, estudar bastante e ser um bom observador. Aidan Dwyer, um estudante norte-americano de 13 anos, tem essas qualidades e, graças a elas, conseguiu produzir energia solar de um jeito diferente: a partir da sequência de Fibonacci. “A sequência de Fibonacci se caracteriza pelo início no número 0 e, a cada número subsequente, faz-se a soma dos dois números anteriores. Por exemplo, 0-1-1-2-3-5-8-13-21...”, explica matéria publicada no portal Terra. O governo dos Estados Unidos e várias empresas já estão interessados no invento de Aidan.

O que o garoto criou foi uma árvore em PVC em que as folhas e os galhos são pequenos painéis solares que respeitam a sequência Fibonacci. Aidan contou ao site Huffington Post que ficou fascinado quando percebeu, durante uma caminhada pelas montanhas de Catskills, nos Estados Unidos, que a organização das folhas e dos galhos nas árvores obedecia à Fibonacci. “Eu sabia que aqueles galhos e folhas coletavam a luz do sol para fotossíntese, então meu próximo experimento iria investigar se a sequência de Fibonacci ajudaria”, disse o estudante.

Então Aidan comparou a coleta de luz solar em sua árvore de Fibonacci com a de um painel plano, comum. Resultado: a imitação da natureza se mostrou mais eficaz. Além disso, a árvore ocupa menos espaço físico que um painel plano e aumenta a coleta de luz solar durante o inverno.

Aidan está de parabéns! Mas e onde está o reconhecimento para Aquele que inventou a sequência Fibonacci e as árvores de verdade? Depois dizem que o design inteligente é não existente e que não pode inspirar a ciência... A verdade é que já faz algum tempo que o ser humano gasta muito dinheiro e emprega muita inteligência para imitar o design inteligente que, para alguns, não existe na natureza.

Esse design inteligente existe, sim, e pode ser também chamado de “digitais do Criador”.

Michelson Borges

Beija-flor robô tenta imitar o original

O que torna o beija-flor um pássaro digno de admiração, além de sua beleza, é a incrível capacidade de voo. Com suas asas diminutas, esse pequeno pássaro consegue parar no ar, voar de lado, ir para frente e para trás com grande velocidade. De olho há um bom tempo nessas proezas, depois de cinco anos de esforços, a empresa norte-americana AeroVironment desenvolveu ao curso de quatro milhões de dólares um beija-flor robô que voa quase com a mesma destreza do pássaro de verdade.

Como o nome de Nano Hummingbird (Nanobeija-flor), o beija-flor robô mede 16 centímetros, pesa 19 gramas e atinge a velocidade de 18 km por hora. Suas baterias recarregáveis proporcionam autonomia de voo de apenas oito minutos.

Uma câmara instalada no robozinho alado permite ao operador dirigir o “pássaro” a distância e explorar locais fora do alcance visual de quem o controla. Infelizmente, a invenção foi financiada pelos militares que esperam utilizá-la para espionagem.

Já é sabido pelos cientistas que a aerodinâmica e o impulso gerados pelas asas dos pássaros são muito mais complexos do que os dos aviões e helicópteros que voam usando asas rígidas para dar sustentação e hélices ou outro tipo de propulsão para gerar a impulsão. A invenção do Nanobeija-flor, que apenas imita as capacidades do beija-flor de verdade, deveria encher os cientistas de maior admiração pelo Criador das aves.

Michelson Borges

O que é preciso para construir um olho?

Que o olho humano é uma maravilha tecnológica, ninguém discorda. Tanto é assim, que os engenheiros tentam há anos imitar a funcionalidade do nosso órgão da visão. Graças a esse esforço, a admiração deles pelo olho tem crescido cada vez mais.

Os cientistas se deram conta de que nenhum chip de computador consegue fazer o que a retina faz. Se conseguisse, esse dispositivo teria que ser um milhão de vezes maior que a retina e pesaria mais de 40 kg! (A retina pesa menos de um grama e tem espessura de 0,01 milímetro.)

E o consumo de energia? Nossa retina consome apenas 0,0001 watt, enquanto a retina artificial requereria muito mais energia: 300 watts – além de um sistema de refrigeração.

Com tudo isso, teríamos finalmente a visão humana reproduzida artificialmente? Ainda não. Se fosse construído um chip desses, ele seria capaz de lidar com uma área quadrada de apenas duas mil unidades de visão (pixels), enquanto a visão humana tem capacidade cinco vezes maior. O tal chip (se existisse) seria equivalente a um milhão de transístores, enquanto a retina humana equivale a 25 bilhões deles!

A cada segundo, a retina humana executa operações matemáticas que levaríamos meses para resolver. Máquinas de calcular surgem por acaso? Mecanismos de alta tecnologia podem existir sem ter sido planejados? Deus criou o olho – só não vê quem não quer.

Michelson Borges
(Com informações do blog Darwinismo)

Aranhas mergulhadoras

Graças a uma engenhoca criada no século passado, os mergulhadores conseguem explorar o ambiente aquático e ficar submersos por vários minutos. Atribui-se a Jacques Cousteau a invenção do aqualung para mergulhos, no entanto, algumas aranhas já eram mergulhadoras especializadas muito antes de o francês desenvolver seu equipamento. A aranha d’água (Argyroneta aquatica) é capaz de conectar uma bolha de ar ao abdômen e usá-la debaixo da água. Essa aranha impressionante constrói uma teia em forma de sino de mergulho embaixo d’água. Esse sino é que comporta a bolha de ar em que a aranha mora. Dentro dessa bolha, a aranha d’água fica protegida de predadores da superfície. Ali ela também guarda os ovos e cria os filhotes.

Mas a respiração da aranha obviamente faz com que os níveis de oxigênio (O2) e dióxido de carbono (CO2) se alterem. Como ela controla isso?

Um grupo de cientistas da Universidade de Bern, na Suíça, estudou oito aranhas d’água fêmeas e percebeu que, quando os níveis de dióxido de carbono aumentam, as aranhas detectam isso e vão à superfície com uma frequência maior, a fim de reabastecer seu lar submerso com oxigênio vital.

Alguns poderiam pensar que isso se trata de adaptação, mas, como explica o site Universo Criacionista, para que essa suposta adaptação tivesse ocorrido, “uma série de estruturas e comportamentos no corpo e nas atividades da aranha teriam que ter ocorrido simultaneamente. Por exemplo, o simples fato de a aranha entrar na água (independentemente do número de vezes que ela entrasse) não faria com que seu corpo passasse pelas alterações necessárias para que uma adaptação ocorresse. Obviamente, sem tais alterações presentes, nada haveria para ser passado geneticamente para os filhotes (ou gerações futuras)”.

Então, como explicar a anatomia e o comportamento especial da aranha d’água? Pelo que se sabe, novas atividades não produzem nova informação genética capaz de criar novos órgãos ou novos comportamentos. Somente a criação com um design inteligente intencional poderia explicar a existência dessa aranha mergulhadora.

Michelson Borges

O amortecedor do pica-pau

Se um ser humano batesse a cabeça numa árvore com a força e a velocidade proporcionais às de um pica-pau, seu cérebro seria danificado. A cabeça da ave suporta desacelerações de até 1.200g enquanto ele bica uma árvore até 22 vezes por segundo. Já os seres humanos aguentam apenas de 80 a 100g. Como o pica-pau consegue essa proeza?

Os cientistas Sang-Hee Yoon e Sungmin Park, da Universidade da Califórnia, desvendaram o mistério. Eles estudaram o movimento do bicho, fizeram vídeos e uma tomografia computadorizada da cabeça e do pescoço da ave. Assim, identificaram quatro estruturas que absorvem o choque mecânico. Segundo a revista Galileu, “trata-se de seu bico duro, mas elástico; um osso de suporte à língua que se estende por trás do crânio (chamado hióide); uma área de osso esponjoso em seu crânio; e um líquido cefalorraquidiano. Todas essas estruturas funcionam juntas para absorver as pancadas”.

Com a descoberta, os pesquisadores puderam simular o mecanismo do pica-pau e construir um sistema de absorção de choque mecânico. Eles utilizaram metais, borracha e até esferas de vidro. A ideia é reforçar as caixas-pretas dos aviões para suportar choques muito fortes e desacelerações severas, entre outras aplicações, inclusive militares.

Se o pica-pau também evoluiu ao longo de milhões de anos (como supõem os darwinistas), como explicar essa capacidade amortecedora que depende de várias partes que somente funcionam quando estão conectadas? O que evoluiu primeiro: o bico duro e elástico, o osso de suporte, o osso esponjoso ou o líquido cefalorraquidiano? Se um elemento depende de todos os outros para funcionar (e evitar que o cérebro do pica-pau vire geleia na primeira pancada), a resposta mais lógica é que foram criados juntos.

Michelson Borges

Recriando o toque

Depois de muito investimento de dinheiro, tempo e inteligência, cientistas europeus apresentaram o primeiro protótipo da “mão robótica inteligente”. O objetivo do projeto que reuniu pesquisadores de universidades e empresas foi o de oferecer a pessoas amputadas um implante artificial que lhes possibilite recuperar boa parte dos movimentos complexos executados pela mão original. E eles chegaram bem perto disso.

A mão robótica reproduz praticamente todos os movimentos da mão natural, além de trazer as sensações ambientais e o sentido do tato. Segundo informações do site Inovação Tecnológica, a nova mão artificial conta com quatro motores elétricos e quarenta sensores. Esses motores e sensores são ativados quando pressionados contra um objeto. Os sensores enviam os sinais captados para os nervos, ativando a rota até o cérebro, permitindo que o paciente sinta o objeto como se tivesse de volta sua mão natural.

O próximo desafio a ser vencido pelos cientistas será miniaturizar os motores e os cabos. No futuro, a equipe espera criar um sistema duplo de comunicações, em que tanto os sinais dos sensores serão enviados para o cérebro, quanto os sinais cerebrais ativarão os sensores da mão. “A futura interface neural poderá ser implantada no interior do braço, de onde sairão as conexões para a interface da prótese”, prometem os pesquisadores.

Quanto mais a ciência e a tecnologia avançam, mais os cientistas se dão conta da tremenda inteligência por trás das obras criadas – embora alguns talvez não admitam isso.

Michelson Borges

Formigas e veículos lunares

Você sabia que a formiga pode levantar até cem vezes o peso dela? Só para comparar, os atletas olímpicos, quando muito, levantam “apenas” o dobro do peso deles (e eu mal levanto a metade do meu...). Como elas conseguem esse feito? É porque, sendo tão leves, as formigas usam apenas uma pequena parte de seus músculos para controlar os movimentos, deixando o resto da força para levantar pesos.

O biólogo agnóstico Michael Denton escreveu o seguinte sobre a “tecnologia” das formigas: “Existem dezenas de exemplos em que avanços na tecnologia demonstraram o brilhantismo do design biológico. Um exemplo fascinante foi a construção da máquina soviética de exploração lunar que se move por meio de pernas articuladas, a Lunakod. Pernas, e não rodas, foram escolhidas devido à maior facilidade de movimentação que uma máquina articulada teria para atravessar o terreno irregular da Lua. A Lunakod se assemelha a uma formiga gigante, tanto assim que não era mais possível olhar para as pernas articuladas de um inseto sem um renovado sentimento de respeito e a realização de que o que era antes um dado adquirido, e considerado uma adaptação simples, representava uma solução tecnológica muito sofisticada para o problema da mobilidade sobre terreno irregular” (Michael Denton, Evolution: A Theory in Crisis, p. 333).

Para o blogueiro português Sérgio Miguel Mats, o design, elegância e sofisticação presentes nas formas de vida são exatamente o que seria de esperar se elas fossem o resultado do poder criativo sobrenatural de Deus. “Que a vida tem design é feito óbvio pelas tentativas bem-sucedidas em copiar o que Deus criou. O homem que rejeita Deus se encontra, assim, na posição irracional de negar o design que existe na biosfera, enquanto tenta copiar esse mesmo ‘não existente’ design”, diz ele.

Detalhe: a formiga é bem forte, sem dúvida, mas o bicho mais forte do mundo é o besouro-rinoceronte. Ele suporta até 850 vezes o próprio peso – é como se um homem de 70 kg conseguisse levantar 60 toneladas!

Michelson Borges

Asa de libélula e turbina de vento

Energia eólica é aquela gerada pelo vento ao passar por hélices que acionam turbinas. A dificuldade nesse tipo de equipamento é que ele tem que aproveitar os ventos fracos e evitar a sobrecarga de energia que pode ser causada por ventos muito fortes. Nas turbinas eólicas de grande porte, existe um sistema informatizado que ajusta o ângulo das lâminas das hélices compensando a força dos ventos. Mas, em turbinas menores, o custo desse sistema não compensa o ganho de energia. O que fazer, então? A resposta está no design inteligente da asa das libélulas.

Quem descobriu isso foi o engenheiro aeroespacial Akira Obata, da Universidade Nippon Bunri, em Oita, no Japão. Oita realizou testes e percebeu que, conforme o ar flui entre as asas de uma libélula, pequenos picos em sua superfície criam uma série de vórtices giratórios. Assim, o ar flui sem problemas em torno dos vórtices, como uma esteira correndo sobre rodas, com pouca resistência em velocidades baixas.

O engenheiro usou a descoberta para desenvolver um modelo de baixo custo de turbina de vento com pás de apenas 25 centímetros que incorporam as mesmas “deformidades” encontradas nas asas da libélula.

Assim, mais uma vez, o design inteligente com que a natureza foi dotada inspira a inteligência humana para desenvolver “novas” tecnologias. Não é à toa que o livro de Jó nos convida: “Faça perguntas às aves e aos animais, e eles o ensinarão. Peça aos bichos da terra e aos peixes do mar, e eles lhe darão lições. Todas essas criaturas sabem que foi a mão do Deus Eterno que as fez” (12:7-9).

Michelson Borges

Novo material imita cicatrização biológica

Imagine um material que detecta danos em sua estrutura e que seja capaz de reparar automaticamente esses “ferimentos”. Sim, esse “material” já existe no corpo humano (na pele e nos ossos, por exemplo), mas o que pesquisadores da Universidade do Estado do Arizona, nos Estados Unidos, querem fazer é criar um material que imite as propriedades biológicas de sentir a presença de danos, interromper sua progressão e se regenerar.

O material foi chamado de “estrutura autônoma adaptativa” e, como explica o site Inovação Tecnológica, o funcionamento dessa estrutura depende de polímeros com memória de forma no interior de uma rede de fibras ópticas. As fibras ópticas cumprem o duplo papel de sensores para detectar os danos ocorridos e meios para levar “estímulos termais” para o interior do material. É o calor que produz uma resposta do compósito que imita o sistema de cicatrização dos sistemas biológicos. Um laser infravermelho injeta luz através do sistema de fibras ópticas para aquecer o material no local onde foi detectada a fratura, estimulando os mecanismos de endurecimento e cura, que fazem com que os polímeros retornem ao seu formato original. O efeito de memória de forma dos polímeros recupera 96 por cento da resistência original do objeto.

Quanta inteligência e quanto dinheiro/tempo foram necessários para desenvolver essa tecnologia? Os pesquisadores dão tudo de si e usam tudo o que podem para chegar a 96 por cento de eficácia na imitação de um sistema 100 por cento eficaz, que funciona bem desde que foi criado (porque, caso não funcionasse, eu não estaria aqui escrevendo isto e você não estaria aí lendo).

Grandes e maravilhosas são as obras do Criador que pensou em cada detalhe para garantir nosso conforto e minimizar os problemas deste mundo que espera a final restauração.

Michelson Borges

Abelhas fazem cálculos complexos

O cérebro das abelhas é do tamanho da cabeça de um alfinete. Mas não se iluda: esses pequenos insetos são capazes de resolver rapidamente um problema matemático que deixa supercomputadores ocupados por dias. Estudo desenvolvido por cientistas do departamento de ciências biológicas da Universidade de Londres, no Reino Unido, mostrou que as abelhas aprendem a pegar a rota mais curta para chegar até as flores que costumam ser encontradas aleatoriamente pelo caminho. Com isso, elas economizam tempo e energia. Esse é um dos princípios da questão matemática conhecida como “problema do caixeiro-viajante”.

Se você encontrasse um nanocomputador capaz de realizar cálculos complexos em poucos instantes, concluiria que ele poderia ser fruto de mutações aleatórias não direcionais selecionadas naturalmente? Trocando em miúdos simplificados: Você acreditaria que esse superminicomputador poderia ser fruto do acaso cego? Pois é, nem eu...

Michelson Borges

Cientistas tentam imitar teia de aranha

Com o objetivo de produzir uma nova geração de materiais fortes e leves, com aplicações em diversos campos, como na medicina, cientistas criaram um aparelho que imita o processo usado pelas aranhas para tecer teias finas e super-resistentes. Há anos pesquisadores têm dedicado tempo e investido muito dinheiro para descobrir um método simples para fabricação de teias artificiais de aranha – coisa que os pequenos aracnídeos fazem com a mesma eficiência há muito tempo, conforme se pôde perceber com a descoberta de teias de aranha muito antigas preservadas em âmbar (fóssil).

O fato é que, proporcionalmente, as teias podem ser cinco vezes mais fortes do que o aço e é justamente essa resistência aliada à flexibilidade que os pesquisadores desejam replicar. Mas, apesar de anos de pesquisa, até hoje não foi possível produzir teias artificiais com boa qualidade.

As aranhas tecem a teia com proteínas solúveis em água que são secretadas a partir de células. Essas soluções são forçadas através de pequenos buracos – conhecidos como fiandeiras – que expelem o fio. Para imitar esse processo, uma equipe de cientistas alemães produziu geneticamente duas proteínas de teia de aranha a partir de bactérias. O material é colocado em um aparelho de vidro com três canais, que conduzem a um canal maior.

“A proteína é introduzida em um canal e os outros dois são carregados com soluções de sal”, explica Sebastian Rammensee, da Universidade Técnica de Munique. O sal faz com que as proteínas se juntem. Ao passar pelo canal maior, a mistura se transforma em fibra. Mas a qualidade dessa fibra ainda está longe da original.

Esse é o tipo de pesquisa em que o design inteligente verificado na natureza inspira o avenço de novas tecnologias. E, como a própria ciência demonstra, se há um design, existe um Designer.

Michelson Borges

Sistema sensorial da pele

A revista Pain publicou os resultados de um novo estudo que revelou algo que parece estar se tornando lugar comum nestes dias de avanços tecnológicos: a capacidade sensorial humana é muito mais complexa e cheia de nuances do que se pensava. Cientistas das universidades de Liverpool (Inglaterra) e Cambridge (Estados Unidos) revelaram que o corpo humano dispõe de sistema sensorial totalmente exclusivo e isolado, independente dos nervos que dão à maioria de nós a habilidade de tocar e sentir.

O que surpreende é o fato de que essa rede sensorial está espalhada por todos os vasos sanguíneos e glândulas sudoríparas. Pouco tempo antes, pesquisadores já haviam descoberto que as sensações da pele afetam a audição e que os seres humanos seriam capazes até mesmo de “ver” cores e formas por meio da pele.

“Há anos meus colegas e eu temos detectado diferentes tipos de terminações nervosas em pequenos vasos sanguíneos e glândulas sudoríparas, os quais assumimos que estavam simplesmente regulando o fluxo de sangue e suor. Nunca imaginamos que eles poderiam contribuir para as sensações conscientes”, diz o neurologista Frank Rice.

São esses sensores que nos conectam ao mundo e sem eles a vida seria praticamente impossível. É outro tipo de mecanismo que tinha que funcionar bem desde o início. Quanto mais as pesquisas e os métodos de investigação avançam, mais o corpo humano surpreende os cientistas. Não deveria ser assim, já que quem projetou essa maravilha foi o próprio Criador do universo. Estudar as maravilhas da criação nos ajuda a perceber o cuidado, a inteligência e o carinho com que fomos criados.

Michelson Borges

Olhos antirreflexivos

Um dos grandes objetivos da indústria óptica é a criação de superfícies antirreflexo perfeitas. Isso possibilitaria fabricar telas, monitores e óculos que não refletem, independentemente da presença de luzes incidentes de qualquer ângulo. Sistemas antirreflexivos até já existem, mas nenhum deles se compara ao revestimento antirreflexo dos olhos multifacetados das mariposas, dos quais elas dependem para sobreviver.

Qual o segredo da tecnologia dos olhos desses pequenos insetos? Segundo informações do site Inovação Tecnológica, essa visão perfeita depende de minúsculas protuberâncias, menores do que o comprimento de onda da luz, que formam uma estrutura ordenada sobre a superfície dos olhos das mariposas. Essa nanoestrutura natural cria uma transição suave entre os índices de refração do ar e a córnea, resultando em um índice de reflexão da luz praticamente igual a zero.

Em óculos, telefones celulares, ou em painéis de carros, as superfícies transparentes somente são úteis se permitirem a visualização sem refletir a luz de volta. Inspirados no olho da mariposa, os pesquisadores estão desenvolvendo um revestimento nanoestruturado que será muito útil.

A funcionalidade perfeita observada na natureza continua servindo de modelo para as invenções humanas. Curiosamente, quando se observa o registro fóssil, pode-se notar que essa complexidade sempre esteve presente. Em que laboratório ela foi criada? Como depende de inteligência para ser projetada, quem fez isso? Os primeiros versos do livro bíblico de Gênesis têm a resposta mais coerente.

Michelson Borges

Antenas de luz

Elas têm pequenas antenas capazes de captar a luz do Sol e transformá-la em energia química, e fazem isso com altíssima eficiência. Se você pensou em algum tipo de dispositivo eletrônico ou nessas placas usadas para abastecer de energia solar as residências, errou. Estou falando das bactérias verdes e suas antenas chamadas clorossomos.

Uma equipe internacional de cientistas desvendou a estrutura da clorofila nas antenas dessas bactérias. O clorossomo é uma verdadeira antena biológica e pode conter até 250 mil moléculas de clorofila. O que os pesquisadores estão tentando fazer é imitar as plantas, as algas e as bactérias para criar uma folha artificial que gere energia a partir de fotossíntese artificial.

Nas antenas das bactérias verdes, as moléculas de clorofila formam hélices por meio das quais a energia dos fótons (luz) migra para as proteínas na membrana celular, onde acontece a conversão química. E tem mais: as bactérias conseguem aumentar o tamanho das antenas para compensar a pouca luz em determinado ambiente. O esquema é tão eficiente que permite que a bactérias verdes aproveitem a luz do Sol no fundo do mar, a até 100 metros de profundidade.

Inspirados nessas maravilhas de complexidade, os cientistas querem desenvolver uma nova geração de dispositivos de conversão solar com uma composição mais simples e extremamente eficientes, mesmo em condições de baixa luminosidade.

Michelson Borges