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  • Engenheiros copiam camarões para produção de plasma subaquático

    Morfologia das garras do pargo do camarão agarrador A. formosus. Crédito:Tang and Staack, Sci. Adv . 2019; 5:eaau7765

    Uma equipe de engenheiros mecânicos da Texas A&M University encontrou uma maneira de gerar plasma debaixo d'água copiando a ação de estalo do camarão. Em seu artigo publicado na revista Avanços da Ciência , o grupo descreve como eles criaram uma unha de camarão mecânica em seu laboratório e como funcionou bem.

    Os cientistas foram capazes de criar plasma debaixo d'água por algum tempo - principalmente usando eletricidade. A soldagem é feita debaixo d'água usando essa técnica. Lasers também foram usados, mas nenhum dos métodos é muito eficiente. Neste novo esforço, os pesquisadores procuraram encontrar uma maneira mais eficiente de gerar plasma debaixo d'água, imitando as ações do camarão agarrado.

    Pesquisas anteriores mostraram que camarões agarrados são capazes de produzir uma onda de choque e plasma usando suas garras enormes. O camarão é capaz de gerar ambos fechando sua garra muito rapidamente, forçando um êmbolo em uma tomada que expele um fluxo de água. A água se move tão rápido que uma bolha se forma - que imediatamente desaba. A área de baixa pressão repentina força a temperatura a subir muito rapidamente, tornando as coisas tão quentes que o plasma emissor de luz é produzido.

    Para recriar a mecânica da garra do camarão, os pesquisadores coletaram conchas mudadas deixadas para trás por camarões e fizeram varreduras de garras de camarão reais. Isso resultou em um desenho (cinco vezes maior do que o original) que a equipe usou para imprimir sua própria garra de camarão. O modelo deles diferia em algumas maneiras sutis, Contudo, porque eles queriam que a garra se partisse sem o uso de músculos - eles criaram tensão usando uma haste com mola, por exemplo, o que fez a parte superior da garra girar rapidamente para baixo em seu êmbolo.

    Visão geral em vídeo da garra de camarão impressa em 3D produz com eficiência ondas de choque e pesquisa de plasmas. Crédito:Elenco:David Staack, Xin Tang, Camarão Alpheus Formosus. Videografia e produção:Matthew Linguist

    Ao testar sua garra, os pesquisadores descobriram que ele era capaz de recriar fielmente a ação do camarão real - acioná-lo resultou na produção de uma onda de choque e na produção de plasma emissor de luz. Eles também descobriram que podiam reduzir o tamanho da garra sem afetar seu desempenho - no camarão, a garra precisa ser grande para abrigar o músculo que fecha a garra. Eles acreditam que ajustes adicionais podem levar ao desenvolvimento de um dispositivo adequado para a produção de plasma em quantidades suficientes para aplicações de perfuração ou soldagem.

    Modelo CAD. (A) Pistão dáctilo com eixo escalonado e mola de torção. (B) Propus imóvel e volume da cavidade do alvéolo, com uma largura do canal de saída do soquete de 3,3 mm. (C) Geometria do volume do soquete capturada em CAD. (D) Modelo CAD do dispositivo bioinspirado. (E) Dispositivo bioinspirado fabricado com molas de torção. Crédito:Tang and Staack, Sci. Adv. 2019; 5:eaau7765

    © 2019 Science X Network




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