As lulas, assim como os camaleões, podem mudar a cor de sua pele, isso ocorre em resposta a informações do ambiente em que elas estão. Essa habilidade sempre intrigou cientistas e agora, um grupo de pesquisadores desenvolveu uma pele eletrônica ou “e-skin” baseada nessas características que possui diversos usos potenciais.
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Mudanças na cor da pele
Nas lulas, as habilidades de mudança de cor são por causa de milhares de células presentes nelas, chamadas cromatóforos. Elas ficam abaixo da pele e são conectadas ao sistema nervoso do animal. No centro delas, existe um saco elástico cheio de pigmentos cujo tamanho é controlado por contrações musculares, variando a cor do animal.
Além dos cromatóforos, algumas espécies de lulas possuem proteínas capazes de criar cores iridescentes ou que refletem as cores do ambiente. Enquanto os pigmentos dentro das células são geralmente preto, castanho, laranja, vermelho ou amarelo, as proteínas são capazes de gerar cores como verdes e azuis, combinadas elas permitem que o animal se camufle, comunique e até mesmo regule sua temperatura.
Invenções baseadas em animais
Anteriormente, os pesquisadores já utilizaram esse processo para desenvolver pele capaz de reter o calor, células transparentes e dispositivos de monitoramento da exposição solar. Agora, cientistas da Universidade de Tecnologia de Dalian, na China, em pesquisa apresentada no Chemical Engineering Journal criaram uma pele artificial antibactericida, capaz de suportar temperaturas extremas.
A pele biológica transforma as informações ambientais em sinais bioelétricos e os transmite ao sistema nervoso para perceber tensão externa, sensação tátil, vibração, temperatura, etc. Além dos sinais bioelétricos, particularmente, a pele dos cefalópodes pode perceber ativamente o ambiente complexo por meio da mudança de cor.
Wenbin Niu, autor correspondente do estudo, em resposta ao Tech Xplore
Para desenvolver a pele artificial foto-iônica, os pesquisadores se basearam nas proteínas presentes na pele das lulas. A e-skin recebeu o nome de PIskin, que quando exposta a estímulos externos, como contato com alguma superfície, ela rapidamente altera de cor. Ao mesmo tempo, os estímulos mecânicos e de temperatura são transformados em sinais elétricos.
Inspirados na pele de lula que muda de cor, introduzimos nanoestruturas fotônicas na pele eletrônica, enriquecendo muito suas capacidades sensoriais. Além de fornecer feedback quantitativo, registrar e analisar mudanças de estímulo por meio de sinal elétrico, informações mais complexas, como localização, forma e distribuição do estímulo, também podem ser identificadas visualmente por meio de suas cores
Wenbin Niu
Antibactericida e resistente a baixas temperaturas
Para adicionar as características antibactericidas e fazer a pele suportar temperaturas extremas, os pesquisadores adicionaram: monolaurato de glicerol (GML), um composto que mata quase todos os tipos de bactérias e fungos e polietilenoglicol 200 (PEG-200), um surfactante, emulsificante e detergente com baixo ponto de congelamento, o que faz com que a e-skin suporte baixas temperaturas e não resseque.
O bom desempenho da pele nos testes realizados indica que ela poderá ser utilizada em dispositivos versáteis, em robôs, próteses e interfaces humano-computador, além de despertar o interesse dos pesquisadores em estudar outros animais que podem mudar de cor.
Existem muitas espécies animais intrigantes com essa capacidade de mudança de cor. Em nossos próximos trabalhos, exploraremos ainda mais a estrutura biológica de outras espécies além da lula e desenvolveremos a pele biomimética correspondente . Em última análise, essas peles podem ser usadas em dispositivos vestíveis, sensores interativos e outras aplicações do mundo real.
Wenbin Niu
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