Uma erva daninha flutuante que obstrui cursos de água ao redor do mundo tem pelo menos uma característica redentora:ela inspirou um revestimento à prova d'água de alta tecnologia destinado a barcos e submarinos.

A samambaia brasileira Salvinia molesta proliferou nas Américas e na Austrália em parte porque sua superfície é pontilhada com cabelos de formatos estranhos que prendem o ar, reduza o atrito, e ajudar a planta a se manter à tona.

Na edição de 1º de novembro do Journal of Colloid and Interface Science, Os engenheiros da Ohio State University descrevem como recriaram a textura, que se assemelha a um tapete de pequenas fibras em forma de batedeira. O revestimento de plástico que eles criaram no laboratório é macio e de pelúcia, como um tapete felpudo microscópico.

Na natureza, bolsas de ar presas na base dos cabelos de Salvinia reduzem o atrito na água e ajudam a planta a flutuar, enquanto uma região pegajosa nas pontas dos batedores de ovos se agarra levemente à água, fornecendo estabilidade.

É a combinação de superfícies escorregadias e pegajosas que torna a textura tão especial, disse Bharat Bhushan, Ohio Eminent Scholar e Howard D. Winbigler Professor de engenharia mecânica no estado de Ohio.

"A folha de Salvinia é uma estrutura híbrida incrível. As laterais dos cabelos são hidrofóbicas - por natureza, eles são cobertos com cera - o que evita que a água toque as folhas e retém o ar sob a forma do batedor de ovos na parte superior. O ar preso dá flutuabilidade à planta, " ele disse.

"Mas as pontas dos cabelos são hidrofílicas. Elas grudam um pouquinho na água, que mantém a planta estável na superfície da água. "

Em testes, o revestimento funcionou exatamente como os fios de cabelo Salvinia na natureza. As bases dos cabelos eram escorregadias, enquanto as pontas dos cabelos estavam pegajosas. Gotículas de água não penetraram entre os fios de cabelo, mas, em vez disso, agarrou-se ao topo das estruturas do batedor de ovos - mesmo quando a amostra de revestimento foi virada de lado para uma vertical de 90 graus.

Com desenvolvimento comercial, o revestimento pode reduzir o arrasto e aumentar a flutuabilidade e estabilidade em barcos e submarinos, Bhushan disse.

Bhushan e o estudante de mestrado Jams Hunt compararam a pegajosidade de seu revestimento plástico com a pegajosidade da folha natural de Salvinia usando um microscópio de força atômica. As duas superfícies tiveram um desempenho quase idêntico, com o revestimento de plástico gerando uma força adesiva de 201 nanoNewtons (bilionésimos de um Newton) e a folha gerando 207 nanoNewtons.

É uma força muito pequena em comparação com adesivos familiares, como fita transparente ou mesmo fita adesiva. Mas a adesão é semelhante à de outra superfície natural estudada por Bhushan e outros pesquisadores:pés de lagartixa.

"Eu estudei os pés da lagartixa, que são pegajosos, e a folha de lótus, que é escorregadio, "Bhushan disse." Salvinia combina aspectos de ambos. "

Bhushan desenvolve estruturas biomiméticas - estruturas artificiais criadas em laboratório para imitar estruturas encontradas na natureza. Os pés da lagartixa o inspiraram a investigar um reposicionável, adesivo "inteligente", e a folha de lótus inspirou a noção de vidro que repele água e sujeira.

Ele veio estudar Salvinia através de um colega na Estufa de Ciências Biológicas da universidade, quem forneceu amostras da planta para o estudo.

Salvinia molesta, também conhecido como salvínia gigante, é nativo do Brasil, e é uma planta popular para aquários domésticos e lagos decorativos em todo o mundo. Não precisa de sujeira, mas vive apenas na água - mesmo em águas em movimento, como rios e lagos.

Em algum ponto, a planta robusta escapou das casas das pessoas para a natureza. Agora, proliferou em vias navegáveis ​​comerciais na América do Norte, América do Sul, e Austrália, onde se tornou uma espécie invasora.

Embora a planta seja um incômodo para os navios hoje, em última análise, poderia fornecer um benefício se um revestimento comercial baseado em sua textura se tornasse disponível. Bhushan não tem planos de comercializá-lo sozinho, no entanto.

"Com este estudo, obtivemos uma visão profunda de um conceito muito simples [como funciona a folha Salvinia]. É aí que está a diversão, "disse ele." Além disso, Já passei a estudar a pele de tubarão. "