Ao Combinar Tecnologia De Ponta Com Lições Aprendidas Com Sistemas Naturais, Engenheiros e Pesquisadores Podem Criar Soluções Sustentáveis, Inteligentes, Eficientes e Inovadoras
Prof. Aécio D’Silva, Ph.D
AquaUniversity
O que é biomimética e por que é importante?
Biomimética é a prática de aprender com a natureza do Criador de tudo e todos e aplicar seus princípios aos desafios do design humano. É uma ferramenta poderosa para a inovação, pois pode inspirar novas soluções que sejam eficazes e ecológicas.
Biomimética é na realidade a ciência e a arte de emular as melhores ideias da natureza para resolver os problemas humanos. Baseia-se na premissa de que a natureza, feita pelo design inteligente do Criador de todos e tudo, já resolveu todos os desafios que enfrentamos hoje, como a eficiência energética, a conservação da água, a gestão de resíduos e a resiliência. Ao observar como a natureza funciona, podemos aprender com as suas estratégias e adaptá-las às nossas próprias necessidades.
Neste post Colaborativo Inteligente do MyBeloJardim, discutiremos porque a biomimética é importante e que pode nos ajudar a criar soluções mais sustentáveis e inovadoras que estejam em harmonia com o meio ambiente. Pode também fomentar a criatividade e a curiosidade, pois incentiva-nos a olhar para a natureza com uma nova perspectiva e a descobrir novas possibilidades. A biomimética também pode aumentar a nossa apreciação e respeito pela natureza, à medida que percebemos o seu valor e sabedoria.
Qual é a diferença entre biomimética e bioinspiração?
A biomimética e a bioinspiração são abordagens que se inspiram na natureza para resolver problemas humanos, mas diferem no grau de fidelidade e abstração que utilizam. A biomimética envolve copiar ou imitar estruturas e funções naturais tão fielmente quanto possível, enquanto a bioinspiração envolve aprender com os princípios e mecanismos da natureza e aplicá-los de maneiras novas. Por exemplo, A pele dos tubarões é adornada com minúsculas escamas planas, conhecidas como dentículos dérmicos, que se assemelham mais aos dentes do que as escamas de peixe tradicionais. Esses dentículos desempenham um papel vital na redução do arrasto e da turbulência, permitindo que os tubarões nadem mais rápido e mais silenciosamente. Um design biomimético tentaria replicar a forma e a textura de uma pele de tubarão para reduzir o arrasto, enquanto um design inteligente bioinspirado usaria a ideia de micropadrões para criar uma superfície que inibe o crescimento bacteriano.
A biomimética tende a se concentrar na forma e aparência dos modelos naturais, enquanto a bioinspiração tende a se concentrar na função e no desempenho dos modelos naturais. A biomimética pode ser vista como um subconjunto da bioinspiração, pois é uma forma mais específica e direta de emular a natureza. Por exemplo, um design biomimético tentaria replicar a forma e a textura de uma pele de tubarão para reduzir o arrasto, enquanto um design bioinspirado usaria a ideia de micropadrões para criar uma superfície que inibe o crescimento bacteriano. A biomimética pode ser vista como um subconjunto da bioinspiração, pois é uma forma mais específica e direta de emular a natureza. [1,2,3]
Quais são alguns exemplos de biomimética em ação?
A biomimética tem sido aplicada a vários campos e domínios, como arquitetura, engenharia, medicina, transporte e agricultura. Aqui estão alguns exemplos de biomimética em ação:
- O trem-bala Shinkansen no Japão foi inspirado no pássaro martim-pescador, que pode mergulhar na água sem fazer barulho. Ao imitar o formato do bico do pássaro, os engenheiros reduziram o ruído e a resistência do ar do trem, tornando-o mais rápido e eficiente.
- O fecho de velcro foi inspirado na planta bardana conhecida popularmente como bardana maior, pega-massa ou burdock, pertence à família Asteraceae (Compositae). Bardana possui pequenos ganchos que se prendem aos pelos dos animais. Ao imitar a estrutura da planta, o inventor criou um fecho reutilizável e versátil que pode ser usado para diversos fins.
- O Sistema de Saneamento Lotus foi inspirado na flor de lótus, que possui superfície autolimpante que repele sujeira e água. Ao imitar a nanoestrutura da flor, os investigadores criaram um sistema de saneamento de baixo custo e que poupa água, que pode prevenir a propagação de doenças nos países em desenvolvimento.
- A Mão Prótese Biomimética foi inspirada na mão humana, que possui uma estrutura complexa e flexível que pode realizar diversas tarefas. Ao imitar a anatomia e a função da mão, os engenheiros criaram uma mão protética que pode restaurar a sensação de tato e movimento em amputados. [4]
Quais são os benefícios da biomimética para a inovação?
A biomimética pode oferecer muitos benefícios para a inovação, tais como:
- Pode fornecer uma fonte de inspiração e ideias novas, diversas e testadas pela natureza.
- Pode melhorar o desempenho e a eficiência das soluções, uma vez que os designs inteligentes da natureza são otimizados para as suas funções e ambientes.
- Pode reduzir o impacto ambiental e o custo das soluções, uma vez que os designs inteligentes da natureza são muitas vezes biodegradáveis, renováveis e eficientes em termos de recursos.
- Pode promover a colaboração e a aprendizagem interdisciplinar, uma vez que a biomimética requer a integração de diferentes campos e perspectivas. [5, 6]
Quais são os desafios e limitações da biomimética para a inovação?
A biomimética também pode representar alguns desafios e limitações para a inovação, tais como:
- Pode ser difícil identificar e traduzir as características e funções relevantes dos designs inteligentes da natureza para aplicações humanas.
- Pode ser complexo e demorado replicar e testar as soluções, uma vez que os designs da natureza são muitas vezes complexos e dinâmicos.
- Pode ser ética e legalmente problemático explorar e patentear os designs da natureza, uma vez que pertencem ao património comum da humanidade e de outras espécies.
- Pode ser arriscado e imprevisível introduzir soluções em novos contextos e cenários, pois podem ter consequências não intencionais e efeitos secundários. [7]
Como podemos superar os desafios e limitações da biomimética para a inovação?
Para superar os desafios e limitações da biomimética para inovação, podemos adotar algumas estratégias, como:
- Podemos usar uma abordagem sistemática e holística à biomimética, como a Espiral de Design de Biomimética (descrito em outro post), que consiste em seis etapas: Identificar, Biologizar, Descobrir, Resumir, Emular e Avaliar. Isto pode ajudar-nos a definir o problema, encontrar os modelos biológicos relevantes, aprender com as suas estratégias e aplicá-los às nossas soluções.
- Podemos utilizar uma abordagem colaborativa inteligente e interdisciplinar à biomimética, como a Rede Biomimética 3.8, que liga biomimética de diferentes campos e regiões. Isto pode ajudar-nos a partilhar conhecimentos, recursos e experiências, e aprender com as perspectivas e conhecimentos uns dos outros.
- Podemos usar uma abordagem ética e responsável à biomimética, como o Ethos da Biomimética (Ethos, é uma palavra grega antiga que significa “caráter”), que nos orienta a respeitar, proteger e restaurar a natureza. Isto pode ajudar-nos a reconhecer o valor e os direitos da natureza, a evitar prejudicá-la ou a explorá-la e a contribuir para a sua conservação e regeneração. [8]
Em resumo, a Biomimética é uma forma promissora e estimulante de promover a criatividade e a inovação. Ao combinar tecnologia de ponta com lições aprendidas com sistemas naturais inteligentes, engenheiros e investigadores podem criar soluções sustentáveis, eficientes e inovadoras que podem beneficiar a humanidade e o planeta.
Referências
[1] https://www.wur.nl/en/Dossiers/file/Biomimicry-Bio-inspired-Design.
[2] https://www.degruyter.com/document/doi/10.1515/pac-2021-0323/html.
[3]https://slate.com/technology/2014/10/biomimicry-and-bio-inspiration-inventions-based-on-geckos-lotus-porcupine-parasites
[4] Benyus, J. M. (2002). *Biomimicry: Innovation inspired by nature*. Harper Perennial.
[5] Biomimicry 3.8. (n.d.). *What is biomimicry?* Retrieved from https://biomimicry.org/what-is-biomimicry/
[6] Biomimicry Institute. (n.d.). *Examples of biomimicry*. Retrieved from https://asknature.org/examples/
[7] Zari, M. P. (2018). *Biomimicry for design: A guide to ecological thinking*. Routledge.
[8] https://link.springer.com/chapter/10.1007/978-3-030-74326-0_2.
