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  • Como as larvas de libélula podem inspirar válvulas cardíacas artificiais mais eficazes

    Exuvia de uma larva de uma libélula. Crédito:Domínio Público

    A forma como as larvas da libélula controlam os jatos de água que usam para se mover e respirar pode ter uma gama de aplicações médicas e de engenharia, de acordo com novas pesquisas.

    Publicado hoje em Bioinspiração e Biomimética , o estudo do California Institute of Technology (Caltech), examinaram como as larvas de libélulas anisópteras controlam e ajustam os jatos d'água repetitivos que fluem por suas aberturas posteriores.

    As larvas têm válvulas trifolíticas ativas, com controle independente sobre cada folheto. Os pesquisadores descobriram que esse recurso permite que as larvas mudem tanto o tamanho quanto a assimetria da saída do jato.

    O autor sênior, Professor Morteza Gharib, disse:"A forma como as larvas da libélula usam sua adaptação única para controlar a direção do jato foi negligenciada anteriormente.

    "O controle da assimetria pelas larvas é um mecanismo intrigante de vetorização de jato, diferente das lulas ou salpas que simplesmente apontam seus funis ou sifões na direção desejada. As direções do jato, distinguido pela respiração e propulsão, têm implicações para seus propósitos biológicos.

    "Juntamente com a mudança do tamanho da válvula, o jato respiratório diagonal da larva parece auxiliar o processo de inalação e evitar a reintrodução do fluido exalado. O jato propulsivo direto, Enquanto isso, parece ajudar na produção e utilização do impulso. "

    O autor principal, Dr. Chris Roh, disse:"Além de fornecer uma visão mais ampla sobre as larvas da libélula, nossas descobertas têm implicações mais amplas, tanto na esfera da engenharia quanto na biomédica. Os mecanismos que identificamos podem ser aplicados a vários campos de engenharia que usam o controle de jato.

    "Por exemplo, jatos sintéticos estão ganhando popularidade em áreas como controle de fluxo, propulsão e transferência de calor. O controle dinâmico de assimetria da libélula no orifício pode inspirar uma nova maneira de ajustar a direcionalidade do jato em sistemas de jato sintético. Se o controle do orifício assimétrico for integrado aos jatos sintéticos, os sistemas podem ser capazes de atingir um perfil de fluxo mais diversificado. "

    As válvulas de folheto da larva também podem ter aplicações significativas em dispositivos médicos, onde o controle de fluxo é um elemento crucial.

    O professor Gharib explicou:"A vetorização do jato que observamos também pode ser aplicada no desenvolvimento de válvulas cardíacas protéticas. As atuais válvulas cardíacas protéticas tri-folheto sofrem de incompatibilidade prótese-paciente, que é causada pelo fluxo sanguíneo não natural que, com o tempo, pode causar coágulos sanguíneos ou infecção nas paredes do tronco aórtico.

    "A respeito disso, uma assimetria de válvula pode ser útil como um parâmetro ajustável, que pode direcionar o fluxo sanguíneo da prótese para corresponder ao fluxo sanguíneo natural de cada paciente. "


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