p Em um dia frio de inverno, Moneesh Upmanyu deu um passeio com seu filho perto de sua casa nos arredores de Boston. Eles passaram por um arbusto de rododendro, suas folhas verdes grossas enroladas em tubos finos pendurados molemente em seus caules. Parecia morto, ou morrendo. p Mas quando Upmanyu, professor de engenharia mecânica e industrial do Nordeste, passou pelo local alguns dias depois, em um dia mais quente, a planta parecia ter revivido. As folhas estavam abertas e levantadas em direção ao sol. Seu filho tinha uma pergunta:por quê?

p "Eu não tive uma resposta, "Upmanyu diz. Mas ele decidiu descobrir.

p Upmanyu estuda as propriedades estruturais de diferentes materiais e como eles respondem aos estímulos, para uso em coisas como microeletrônica ou sistemas robóticos. Em um artigo recente, apresentado na capa da edição deste mês Interface do Jornal da Royal Society , Upmanyu e seus colegas examinaram os aspectos mecânicos de como o rododendro deixa ondular e cair.

p "Na robótica, dispositivos microeletrônicos, você deseja projetar interruptores que podem fazer contato e desconectar apenas com base em algum estímulo, como temperatura, luz, ou até mesmo tocar, "Upmanyu diz." Este tipo de compreensão é muito importante para um design inteligente, estruturas ativas. "

p Neste caso particular, tudo se resume ao movimento da água, Upmanyu diz. Quando as temperaturas caem, a água se move do caule para a folha, fazendo com que o caule se incline. A água é distribuída pela folha de forma desigual, e enquanto congela, faz com que o topo da folha se expanda e o lado inferior se contraia. Isso faz com que a folha comece a enrolar.

p Se esse fosse o fim de tudo, no entanto, a folha se enrolaria uniformemente para baixo, resultando em uma forma de copo de cabeça para baixo. O que faz com que as folhas enrolem em um charuto apertado são seus espinhos rígidos, ou nervuras intermediárias, que desce pelo centro da folha, disse Hailong Wang, autor principal do estudo e professor da Universidade de Ciência e Tecnologia da China.

p "A folha não pode se dobrar em uma estrutura hemisférica em forma de cúpula - ela precisa se curvar apenas em uma direção, que o diafragma rígido escolhe, "diz Wang, que concluiu o doutorado nordestino em 2010. “A curvatura se desenvolve apenas em uma direção, mas é amplificado. "

p Quando os pesquisadores cortaram tiras de folhas de rododendro, separando-os da nervura central, eles se enrolavam e se retorciam livremente em todas as direções. Mas com o curling restrito pela nervura central, essas forças são redirecionadas em apenas uma direção, causando uma ondulação muito mais apertada.

p "Isso foi uma surpresa para mim, "diz Erik Nilsen, um ecologista da Virginia Tech que colaborou no estudo. "Achei que a força motora para mover fosse horizontal na folha, porque a folha se enrola das bordas para baixo. "

p A razão biológica para este curling, Nilsen diz, é ajudar essas plantas a sobreviver no inverno.

p Os rododendros retêm suas folhas verdes durante o inverno, apesar de crescer em difícil, condições alpinas. À medida que as árvores decíduas ao seu redor perdem suas folhas, a luz do sol extra atinge os rododendros. Mas no clima mais frio, eles não podem usá-lo - seu metabolismo é interrompido.

p "Então, eles estão recebendo radiação e não têm os mecanismos bioquímicos para transportar essa radiação para a fotossíntese, "Nilsen diz." Eles têm muita energia entrando na folha e nada a ver com isso. "

p Essa radiação pode danificar as folhas. Curvando-se e caindo, as folhas do rododendro reduzem drasticamente a quantidade de luz solar que as atinge quando não podem usá-las.

p Isso também pode ajudá-los a descongelar mais lentamente após uma geada, Upmanyu diz. Se as folhas descongelam e desenrolam muito rapidamente, as agulhas de gelo podem perfurar e danificar a superfície das folhas.

p Entender como esses mecanismos funcionam nos rododendros pode potencialmente ajudar os cientistas a desenvolver plantações que são mais resistentes ao clima frio. Mas Upmanyu também está interessado em como esses mesmos princípios podem ser aplicados à engenharia.

p "Estou interessado em como as folhas mudam de formato e como podemos programar estruturas inteligentes, e a natureza muitas vezes oferece estratégias robustas esperando para serem exploradas, "Upmanyu diz." Este foi um belo exemplo de uma mudança de forma reversível, onde o movimento da água impulsionado pela temperatura era um estímulo.