O Homem-Lagartixa vem aí, prepare suas luvas

O Homem-Lagartixa vem aí, prepare suas luvas

Cientistas avançam no desenvolvimento de adesivos inspirados nas patas das lagartixas. Pentágono quer dar aos soldados americanos a capacidade de escalar paredes como o Homem-Aranha (com um toque de réptil)

Herton Escobar

18 Dezembro 2014 | 08h00

A pata de uma lagartixa de Tokay (Gekko gecko). Foto: John Solem, via Science

A pata de uma lagartixa de Tokay (Gekko gecko). Foto: John Solem, via Science

Dentre todos os super-heróis capazes de escalar paredes no mundo de fantasia das histórias em quadrinhos, o Homem-Aranha é certamente o mais famoso. No incrível universo das publicações científicas, porém, quem vem brilhando e está mais próximo de transpor as barreiras da ficção para assumir sua identidade no mundo real é o que se poderia chamar de Homem-Lagartixa.

Discípulos científicos deste super-herói na Universidade Stanford apareceram recentemente nas páginas do Journal of the Royal Society Interface, escalando paredes de vidro com um par de “luvas” inspiradas em patas de lagartixas. Tem até vídeo no YouTube: http://youtu.be/HqqevDDLfTg (bem menos emocionante do que os filmes do Homem-Aranha, porém bem mais impressionante, do ponto de vista científico).

Tem também o fã-clube da DARPA, a agência de pesquisas e desenvolvimento tecnológico do Departamento de Defesa dos Estados Unidos (o famoso Pentágono), que em junho deste ano botou um homem de 100 kg para escalar uma parede de vidro de 8 metros, usando apenas pranchas revestidas com pele artificial de lagartixa para se agarrar a ela. Mais detalhes neste link: http://www.darpa.mil/NewsEvents/Releases/2014/06/05.aspx

Parece brincadeira, mas é ciência e tecnologia de verdade. Já faz anos que pesquisadores tentam reproduzir em materiais sintéticos os “superpoderes” de adesão das lagartixas (ou geckos, em inglês), que permite a esses simpáticos répteis correr em tetos de cabeça para baixo e escalar paredes de vidro verticais com a mesma facilidade que um ser humano sobe uma escada.

A receita básica já foi desvendada, e não envolve nenhum tipo de cola ou substância química — apenas física e engenharia. O que segura as lagartixas na parede é a chamada força de van der Waals, uma forma de atração atômica que se forma entre a superfície e os milhões de “pelinhos” microscópicos, chamados setas, que revestem as suas patas (cada um deles dez vezes mais fino do que um fio de cabelo; invisíveis ao olho humano, por isso só foram descobertos alguns anos atrás, por meio de imagens de microscopia eletrônica). É o que os cientistas chamam de “adesão a seco”.

A força da ligação de cada seta individual com a parede é muito pequena, mas milhões de setas somadas criam uma força ao mesmo tempo forte o suficiente para manter a lagartixa “grudada” na superfície e fraca o suficiente para ser desfeita e refeita facilmente, a medida que a lagartixa caminha, “grudando e desgrudando” uma pata da parede após a outra.

A meta dos cientistas é produzir materiais adesivos com essas mesmas características, que seriam interessantes para uma série de aplicações — médicas, industriais, espaciais e militares.

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Detalhe das minúsculas espátulas e setas presentes nas patas das lagartixas, vistas por microscopia eletrônica. Imagem extraída do trabalho de Dhinojwala et al., publicado na revista Scientific Reports.

No caso da DARPA, o objetivo é, literalmente, conferir aos soldados americanos a capacidade de escalar paredes como o Homem-Aranha, usando luvas especiais ou algum outro tipo de aparato adesivo baseado na força de van der Waals. O material que está sendo desenvolvido para isso se chama Geckskin (“pele de gecko”, em inglês).

Em 2012, uma folha de 40 cm2 de Geckskin grudada a um pedaço de vidro foi usada para sustentar uma carga de halteres de 300 kg. E agora, em junho de 2014, foi feita a “primeira demonstração conhecida de um homem escalando uma parede de vidro usando aparatos de escalada inspirados em lagartixas”, segundo a agência.

No universo acadêmico, quem lidera as pesquisas nessa área é a equipe de Mark Cutkosky, da Universidade Stanford. Há anos seu laboratório desenvolve um robô-lagartixa (ou lagartixa-robô, como preferir) chamado Stickybot, que já é capaz de subir paredes de vidro com grande eficiência. O desafio agora é escalonar esse conceito para suportar cargas maiores — por exemplo, do tamanho de um ser humano. O trabalho publicado pelo grupo na edição mais recente do Journal of the Royal Society Interface mostra exatamente isso.

São apenas protótipos, mas parece ser só uma questão de tempo (pouco tempo!) para que tenhamos robôs e seres humanos escalando paredes feito lagartixa por aí.

A teia de aranha é um dos materiais mais fortes da natureza. Foto: Thomas Shahan, via Flickr

A teia de aranha é um dos materiais mais fortes da natureza. Foto: Thomas Shahan, via Flickr

Poderes aracnídeos

Para ser justo com as aranhas, estudos indicam que elas também possuem micropelos nos “pés” e utilizam forças de van der Waals para escalar paredes, apesar de não serem tão ágeis e acrobáticas quanto as lagartixas. O que mais interessa ao cientistas nos aracnídeos, porém, não é tanto a sua capacidade de aderir a superfícies, mas a seda que elas utilizam para tecer suas teias. Um fio de seda de aranha é mais forte do que um cabo de aço (proporcionalmente ao seu tamanho) e ao mesmo tempo, extremamente flexível — uma combinação maravilhosa de propriedades, que muitos laboratórios no mundo tentam replicar.

Quem sabe a DARPA ainda não vai juntar esses dois bichos num soldado super-herói transgênico, capaz de escalar paredes como uma lagartixa e se pendurar de cabos de seda como uma aranha. Imagine só!

Abaixo, algumas fotos incríveis de aranhas-saltadeiras (também conhecidas como papa-moscas), feitas pelo fotógrafo Thomas Shahan. Para ser sincero, elas não tem ligação direta nenhuma com as pesquisas sobre seda ou pelos de aranhas … mas são tão lindas que não resisti incluí-las neste post. Afinal, é fim de ano, e não faz mal se divertir um pouco.