p Há um antigo conto de fazendeiro que diz:"Em uma noite tranquila, você pode ouvir o milho crescer." Pode parecer engraçado, mas Douglas Cook da New York University e seus colegas Roger Elmore e Justin McMechan, na Universidade de Nebraska, puderam usar microfones de contato para gravar diretamente os sons do cultivo de milho. p O milho é a safra de grãos líder nos EUA, com mais de 350 milhões de toneladas colhidas anualmente. Mas a falta de entendimento sobre a mecânica envolvida na falha do colmo de milho induzida pelo vento tem impedido melhorias adicionais na produção de milho. Cientistas agrícolas têm trabalhado neste problema por mais de 100 anos, embora com sucesso apenas marginal.

p Agora, aplicando ferramentas e técnicas de engenharia mecânica, um grupo de engenheiros e cientistas de plantas liderado por Cook está avançando na abordagem desse problema, bem como descobrindo outras questões relacionadas ao crescimento e desenvolvimento das plantas.

p Durante a 172ª Reunião da Acoustical Society of America e a 5ª Reunião Conjunta com Acoustical Society of Japan, sendo realizada de 28 de novembro a 28 de dezembro. 2, 2016, em Honolulu, Havaí, Cook descreverá seu trabalho usando técnicas de emissões acústicas para explorar o crescimento e a quebra do caule do milho.

p "A quebra de material é muito parecida com um terremoto microscópico:a liberação repentina de tensões internas envia ondas sonoras que irradiam em todas as direções, "Cook explicou." Estamos usando sensores especiais chamados microfones de contato piezoelétricos para monitorar os sons emitidos pelos talos de milho antes da falha. Isso nos ajuda a entender o processo de falha com mais clareza. "

p Então, como isso soa? "Surpreendentemente, soa muito semelhante aos sons feitos quando o milho quebra, "Cook disse." Nós agora pensamos que o crescimento da planta envolve milhões de pequenos eventos de quebra, e que esses eventos de quebra fazem com que a planta se apresse em 'consertar' as regiões quebradas. Ao quebrar e reparar continuamente, a planta é capaz de crescer cada vez mais. "

p Embora os pesquisadores ainda não tenham determinado se isso é verdade para todas as plantas, Cook sugeriu que pode ser um mecanismo semelhante ao envolvido no desenvolvimento muscular:o levantamento de pesos causa pequenas microrragias no músculo e, como estes são reparados, o músculo é fortalecido.

p Esta descoberta intrigante é o resultado da fusão de duas disciplinas aparentemente não relacionadas:ciência de plantas e engenharia mecânica.

p "Muitas safras são perdidas a cada ano devido aos danos do vento, "Cook disse." Os engenheiros sabem muito sobre como evitar falhas estruturais, e, usando técnicas de melhoramento natural, os cientistas de plantas podem melhorar virtualmente qualquer característica da planta que eles possam medir. Portanto, você pode imaginar que muito progresso na integridade estrutural da planta pode ser alcançado por essas duas disciplinas trabalhando juntas. "

p Em termos de aplicações, "este é um campo de pesquisa muito jovem, então a maior parte do nosso trabalho ainda é bastante fundamental por natureza, "Cook disse." Estamos aprendendo sobre o crescimento e quebra de plantas, que pode ser útil para os criadores no desenvolvimento de plantas com design otimizado. "

p Por exemplo, eles aprenderam que as folhas das plantas de milho, na verdade, fornecem a maior parte do suporte estrutural durante os períodos de rápido crescimento. Isso é bastante surpreendente, de acordo com Cook - e não é um papel que normalmente se espera que uma folha desempenhe. Portanto, deve ajudar os cientistas de plantas a começar a desenvolver novas variedades com folhas mais duras que são menos suscetíveis a falhas durante a fase de crescimento.

p A formação de Cook é em biomecânica humana, então ele e seus colegas estão usando a tecnologia de tomografia computadorizada (TC) para obter imagens 3-D de plantas.

p "Também planejamos usar a tecnologia de imagem de ressonância magnética (MRI) para visualizar o crescimento e o desenvolvimento do milho, "Cook acrescentou." Gostaríamos de aprender mais sobre a falha do caule - com o objetivo de identificar o 'elo mais fraco' dentro do processo de falha do caule. Uma vez identificado, os cientistas de plantas podem tentar melhorar a resistência e a resiliência do caule. "