p Os autores de um novo artigo publicado em Interface do Jornal da Royal Society , "Pipetas inspiradas em plantas", buscou inspiração na hepática, uma planta amplamente difundida, para a criação de uma pipeta bioinspirada. Pedimos a um dos autores, Hirofumi Wada, sobre o estudo. p O que inspirou o estudo?

p Dois anos atrás, por acaso, Eu conheci o Dr. Tetsuya Hisanaga, que é um biólogo vegetal do desenvolvimento. Ele me mostrou uma foto de uma hepática (Marchantia polymorpha) agarrando uma grande gota d'água, que chamou minha atenção como físico. Essa interação inspirou a ideia deste trabalho.

p Naquela hora, meu aluno Keigo Nakamura havia acabado de iniciar o mestrado. Ele procurava um tema de pesquisa sobre capilaridade. Começamos o projeto para entender como o órgão hepático pode agarrar a água, mas logo redirecionamos o projeto para a concepção de tecnologia bioinspirada. Fomos convencidos por nossos coautores biólogos de que hepáticas verdadeiras são muito complexas para estudar com uma abordagem física.

p A primeira geração de modelos de plástico imitava exatamente o formato da hepática e apresentava um menisco complicado de difícil análise. Invertemos a estrutura do modelo, e focado em seus comportamentos físicos básicos. Nakamura então brincou com os modelos impressos em 3D e descobriu várias propriedades notáveis, como captura de água dependente da velocidade e queda induzida por inclinação. Nesse ponto, estávamos convencidos de que poderia ser uma pipeta. Em seguida, finalmente projetamos experimentos sistemáticos para pesquisar vários espaços de parâmetros, conforme descrito no artigo.

p Por que a impressão 3D é usada para a criação das pipetas?

p Queríamos projetar um experimento de precisão de modelos físicos com parâmetros geométricos controlados para um estudo quantitativo. A impressão 3D assistida por computador foi a melhor abordagem para esse propósito. Antes deste projeto, não tínhamos experiência com uma impressora 3-D. Contudo, nosso departamento possui um centro de manufatura com técnicos e várias impressoras 3-D disponíveis para nosso uso. Os técnicos deram um grande suporte no início, e assim por diante, Nakamura se tornou um especialista em fabricação com impressoras. Usar uma impressora 3-D para criar vários modelos de plástico para brincar não foi um desafio, mas sim, muito divertido.

p Por que os resultados do artigo são importantes?

p Em primeiro lugar, o resultado principal do nosso estudo é facilmente acessível a qualquer pessoa. Também é divertido e contra-intuitivo ver um dispositivo tão simples pegar tanta água. Nosso estudo, pela primeira vez, lança luz sobre o aspecto biomecânico da hepática, que é uma planta terrestre presente em quase todos os habitats disponíveis na Terra.

p Além dessas razões acadêmicas, nosso estudo contribui com uma nova perspectiva sobre como lidar com uma grande gota de água, que pode encontrar aplicações futuras em diferentes áreas da engenharia. Uma possibilidade é a engenharia médica. Nós imaginamos que as pipetas poderiam ser uma opção de baixo custo para pipetagem em situações de poucos recursos (por exemplo, pequenas clínicas em países em desenvolvimento). Mais realisticamente, prevemos que sejam usados ​​durante o ensino de ciências nas escolas.

p Somos uma equipe de físicos e biólogos, e, portanto, espero que esses resultados sejam relevantes para a pesquisa de cientistas físicos que trabalham com matéria mole e biofísica. Adicionalmente, esperamos que engenheiros e designers de produto se interessem por nosso trabalho, e que este estudo será acessível a alunos e professores.

p "Nós imaginamos que as pipetas poderiam ser uma opção de baixo custo para pipetagem em situações de poucos recursos."

p Por que você decidiu enviar para a Interface?

p Nós acreditamos Interface é o melhor lugar para publicar este trabalho, uma vez que o jornal fornece um ponto de encontro único da física, biologia, e engenharia, com visibilidade e alto padrão. Geral, estamos satisfeitos com nossa experiência, e estamos muito animados por termos publicado nosso artigo em Interface . Recebemos três relatórios de revisão que foram construtivos e úteis:eles nos ajudaram a melhorar o artigo significativamente. A fase de revisão foi um pouco difícil, com apenas três semanas para completarmos nossa revisão. O prazo parecia estrito. Contudo, o processo foi rápido, preciso, e razoável, e não houve frustração em todo o processo editorial. Agradecemos imensamente o manuseio cuidadoso e preciso e a edição de nosso artigo pelo editor e pela equipe de publicação.

p O que vem a seguir para você / seu grupo?

p Queremos estender este trabalho incluindo a elasto-capilaridade, isto é, deformações elásticas de um objeto flexível pela tensão superficial de um líquido. Também estamos interessados ​​em criar novos sistemas bioinspirados e explorar a física subjacente.