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Pés de lagartixa pegajosa podem revelar segredos da substituição óssea humana

Pés de lagartixa pegajosa podem revelar segredos da substituição óssea humana


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Quando pensamos em uma lagartixa, tentamos pensar em algo além do seguro de carro. Não apenas pela preservação de espécies ameaçadas de extinção da ameaça de demolição industrial, mas também porque há algo mais em uma lagartixa do que uma personalidade superficial e cores brilhantes e fascinantes.

Os pés pegajosos da lagartixa estão promovendo pesquisas sobre o funcionamento interno da cartilagem humana, de acordo com uma postagem de blog no site da Universidade de Delaware.

Isso é significativo porque a cartilagem - tipicamente uma substância misteriosa - manteve os cientistas acordados noite após noite por quase um século.

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Pés pegajosos de lagartixa podem revelar segredos da cartilagem

Recentemente, os dedos pegajosos deste réptil carismático inspiraram a criação de uma vasta gama de invenções - da próxima geração de velcro a ternos semelhantes ao Super-Homem que ajudam militares dos EUA a escalar paredes.

"Não há nada igual no mundo", disse o professor associado de engenharia mecânica David Burris, da Universidade de Delaware e pesquisador principal do Laboratório de Tribologia de Materiais da UD. "É um material extraordinário. Nós o estudamos desde os anos 1930 e ainda não sabemos como ele faz o que faz."

No entanto, Burris e seus colegas estão nos aproximando mais do fechamento do caso na cartilagem - o que também significa que estamos dando um passo em direção à engenharia de uma classe de articulações sintéticas superiores que se aproximam da funcionalidade da coisa real.

Necessidade de cartilagem

A cartilagem é um tecido forte, porém flexível, repleto de fluidos, que amortece o espaço entre eles e evita que os ossos se chocem uns com os outros. Reduzir o atrito é crucial para a saúde das articulações e evitar condições crônicas como a osteoartrite - uma doença comum que afeta a mobilidade de 60 milhões de americanos, de acordo com o jornalScience Direct.

Quando a cartilagem desaparece, "você não está andando", disse Burris. "Você está com uma dor tremenda."

A comunidade de pesquisa conhece há muito tempo a natureza crítica da lubrificação da cartilagem nas articulações. Mas a questão de como o material alcança a lubrificação viveu como um espectro de mistério no mundo científico.

Uma escola de pensamento pensa que o atrito é baixo devido a uma fina camada de fluido sinovial entre as superfícies da cartilagem na articulação, evitando que as superfícies se toquem.

Mistérios pegajosos

No entanto, isso não resolve uma das características mais intrigantes da cartilagem: é realmente pegajosa. Mas ele desliza nas articulações com facilidade para nos permitir uma gama completa de movimento.

"Propriedades incomuns não se desenvolvem na natureza sem motivo", disse Burris. "A chance de um material excepcionalmente lubrificante como a cartilagem também desenvolver uma adesão incomum por coincidência parece insignificante para mim. Deve ser uma parte crítica da história da lubrificação que ninguém investigou."

Com uma bolsa de 2019 da National Science Foundation, Burris e seus colegas têm pesquisado essa parte da história - buscando as respostas para a viscosidade da cartilagem, construindo dispositivos personalizados para fazer medições exclusivas.

Até agora, eles descobriram que a cartilagem adere às superfícies com o mesmo grau que os pés das lagartixas aderem a outras superfícies - o padrão ouro da natureza para adesão de superfície excepcionalmente alta.

Os dedos do pé da lagartixa aderem como cartilagem

Os dedos do pé da lagartixa têm milhões de fios de cabelo microscópicos - cada um agindo como molas individuais que se adaptam e grudam na parede de uma casa (ou de uma árvore ou de um carro). Pedaços grosseiros de cartilagem têm protuberâncias que funcionam da mesma maneira - eles aderem a uma superfície de cartilagem oposta, um por um na articulação.

Isso cria uma vedação entre duas superfícies, permitindo a formação de vários tipos de pressão. A pressão negativa mantém as articulações juntas, enquanto a pressão positiva suporta o peso corporal e evita que a água - a própria lubrificação - vaze.

Lançando dúvidas sobre a sabedoria convencional

É contra-intuitivo pensar no contato íntimo entre as partes do corpo como algo inerentemente prejudicial e uma fonte de desgaste e desgaste das superfícies de conexão. Mas a cartilagem precisa de quartos próximos para funcionar.

"No motor de um carro, você tem que manter as superfícies separadas para lubrificar", disse Burris. "E você faz isso executando constantemente a alguns milhares de RPMs. Não estamos constantemente executando; não estamos constantemente movendo nossas articulações. Estamos sentados a grande maioria do tempo, então a natureza surgiu com uma completa solução diferente para lubrificação. "

A ação de sucção forte entre dois pedaços de cartilagem, Burris descobriu, também é responsável por um mistério diferente da cartilagem: rachaduras. Quando quebramos os nós dos dedos ou outras articulações do corpo, ocorre uma ruptura da interface quando duas superfícies de cartilagem muito pegajosas são repentinamente separadas.

Enquanto Burris e seus colegas continuam suas pesquisas sobre cartilagem - e todos os mistérios que ela contém - uma coisa é certa: esta mais nova descoberta em uma série de dilemas relacionados à cartilagem é o resultado de 10 anos de trabalho, e o bom senso em torno do material pode tem que acompanhar os tempos.


Assista o vídeo: A lagartixa e o cupim (Junho 2022).


Comentários:

  1. Hrocesburh

    Eu parabenizo, uma ideia brilhante e é devidamente

  2. Mahdi

    A resposta ideal

  3. Tajo

    Ok, essa ideia brilhante tem que ser de propósito

  4. Rani

    Maravilhosa ideia muito engraçada

  5. Mojas

    Eu imploro seu perdão que intervenho, há uma proposta para seguir outro caminho.



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