p Uma borboleta sul-americana bateu as asas, e causou uma enxurrada de pesquisas em nanotecnologia em Ohio. Os pesquisadores aqui deram uma nova olhada nas asas de borboletas e folhas de arroz, e aprenderam coisas sobre sua textura microscópica que poderiam melhorar uma variedade de produtos. p Por exemplo, os pesquisadores conseguiram limpar até 85 por cento da poeira de uma superfície de plástico revestido que imitava a textura da asa de uma borboleta, em comparação com apenas 70% de uma superfície plana.

p Em uma edição recente da revista Matéria Macia , os engenheiros da Ohio State University relatam que as texturas aumentam o fluxo do fluido e evitam que as superfícies fiquem sujas - características que podem ser imitadas em superfícies de alta tecnologia para aeronaves e embarcações, pipelines, e equipamentos médicos.

p "A natureza desenvolveu muitas superfícies que são autolimpantes ou reduzem o arrasto, "disse Bharat Bhushan, Ohio Eminent Scholar e Howard D. Winbigler Professor de engenharia mecânica no estado de Ohio. "A redução do arrasto é desejável para a indústria, se você está tentando mover algumas gotas de sangue através de um nanocanal ou milhões de galões de petróleo bruto através de um oleoduto. E as superfícies autolimpantes seriam úteis para equipamentos médicos - cateteres, ou qualquer coisa que possa abrigar bactérias. "

p Bhushan e o estudante de doutorado Gregory Bixler usaram um microscópio eletrônico e um perfilador óptico para estudar as asas da borboleta gigante Morpho Azul (Morpho didius) e as folhas da planta de arroz Oriza sativa. Eles lançam réplicas de plástico de ambas as texturas microscópicas, e comparou sua capacidade de repelir sujeira e água a réplicas de escamas de peixes, pele de tubarão, e superfícies planas lisas.

p Comum para a América Central e do Sul, o Blue Morpho é uma borboleta icônica, apreciada por sua cor azul brilhante e iridescência. Além de sua beleza, ele tem a capacidade de jogar fora a sujeira e a água com um bater de asas.

p Para uma borboleta na natureza, ficar limpo é uma questão crítica, Bhushan explicou.

p "Suas asas são tão delicadas que sujar ou umidade torna difícil voar, "ele disse." Além disso, machos e fêmeas se reconhecem pela cor e padrões em suas asas, e cada espécie é única. Portanto, eles precisam manter suas asas brilhantes e visíveis para se reproduzir. "

p O microscópio eletrônico revelou que as asas do Blue Morpho não são tão lisas quanto parecem a olho nu. Em vez de, a textura da superfície se assemelha a um telhado de madeira com fileiras de telhas sobrepostas irradiando do corpo da borboleta, sugerindo que a água e a sujeira rolam das asas "como a água de um telhado, "Bhushan disse.

p As folhas de arroz forneceram uma paisagem mais surreal sob o microscópio, com filas de ranhuras de tamanho micrométrico (milionésimos de metro), cada um coberto com ainda menor, saliências do tamanho de nanômetros (bilionésimos de metro) - todas anguladas para direcionar as gotas de chuva para o caule e para baixo na base da planta. A folha também tinha um revestimento ceroso escorregadio, que mantém as gotas de água fluindo.

p Os pesquisadores queriam testar como as asas de borboletas e folhas de arroz podem exibir algumas das características de outras superfícies que estudaram, como pele de tubarão, que está coberto de escorregadio, sulcos microscópicos que fazem com que a água flua suavemente ao redor do tubarão. Eles também testaram escamas de peixes, e incluiu superfícies planas não texturizadas para comparação.

p After studying all the textures close up, the researchers made molds of them in silicone and cast plastic replicas. To emulate the waxy coating on the rice leaves and the slippery coating on shark skin (which in nature is actually mucous), they covered all the surfaces with a special coating consisting of nanoparticles.

p Em um teste, they lined plastic pipes with the different coated textures and pushed water through them. The resulting water pressure drop in the pipe was an indication of fluid flow.

p For a pipe about the size of a cocktail straw, a thin lining of shark skin texture coated with nanoparticles reduced water pressure drop by 29 percent compared to the non-coated surface. The coated rice leaf came in second, with 26 percent, and the butterfly wing came in third with around 15 percent.

p Then they dusted the textures with silicon carbide powder – a common industrial powder that resembles natural dirt – and tested how easy the surfaces were to clean. They held the samples at a 45-degree angle and dripped water over them from a syringe for two minutes, so that about two tablespoons of water washed over them in total. Using software, they counted the number of silicon carbide particles on each texture before and after washing.

p The shark skin came out the cleanest, with 98 percent of the particles washing off during the test. Next came the rice leaf, with 95 percent, and the butterfly wing with about 85 percent washing off. Por comparação, only 70 percent washed off of the flat surface.

p Bushan thinks that the rice leaf texture might be especially suited to helping fluid move more efficiently through pipes, such as channels in micro-devices or oil pipelines.

p As to the Blue Morpho's beautiful wings, their ability to keep the butterfly clean and dry suggests to him that the clapboard roof texture might suit medical equipment, where it could prevent the growth of bacteria.