Ciências

Como pernilongos sobrevivem a colisões com gotas de chuva

Enfrentando a Tempestade

por Eric R. Olson

	Tim Nowack

	Pernilongo Anopheles esmagado por uma gota de água.

Imagine por um momento que você tem asas, assim como um inseto. Um dia, enquanto voa por aí, começa a ouvir os ruídos distantes de uma tempestade e, de repente, é atacado do alto: gotas gigantes de água caem sobre você, algumas pesando tanto quanto um ônibus escolar. Você se contorce tentando escapar da investida, mas um desses orbes aquosos acerta bem no meio das suas asas e você vai em direção ao chão.

Para os pernilongos, esse cenário não é incomum. Quando uma tempestade aparece, eles precisam lutar contra gotas de chuva que têm quase seu próprio tamanho e uma massa 50 vezes maior que sua massa média (o equivalente à diferença entre um humano e um ônibus escolar). Como os insetos enfrentam essas gotas da perdição é assunto de um estudo da edição dessa semana da Proceedings of the National Academy of Sciences. David Hu, professor de engenharia mecânica e biologia do Instituto de Tecnologia da Georgia, e sua equipe criaram métodos bastante heterodoxos para determinar como os pernilongos sobrevivem a essas colisões. Usando uma câmera de alta velocidade, a equipe de Hu bombardeou pernilongos Anopheles com gotas d?água e registrou o resultado a quatro mil quadros por segundo (uma câmera comum registra apenas 24 quadros por segundo).

Eles descobriram que pernilongos são muito bons em lidar com gotas de chuva, mesmo quando recebem um golpe direto entre as asas. Por serem muito leves se comparados à gota de chuva, em vez de espalhar-se sobre o pernilongo a água o empurra para baixo. Como a velocidade da gota não muda muito, pouca força é transferida para o animal. Compare isso com uma gota atingindo um inseto maior, como uma libélula; a gota se espalharia em suas costas, e a força resultante seria transferida para seu corpo. Além disso, o pernilongo tem pelos hidrofóbicos no corpo e pernas dispersas, que produzem arrasto. Isso permite que o inseto fuja da gota antes de se deparar com um úmido fim.

No entanto, a equipe de Hu descobriu também que os pernilongos não estão completamente a salvo das forças produzidas durante a colisão com a gota de chuva. Quando entra em contato com o pernilongo, a gota o acelera rapidamente para baixo para equipará-lo a sua velocidade final, de nove metros por segundo. Isso acontece em uma distância de apenas 10 mm, o que coloca enorme pressão sobre o corpo do inseto, equivalente a até 300 gravidades (2942 m/s²). Em comparação, um piloto de jato de combate acelerando para fora de um loopexperimenta apenas nove gravidades (88 m/s²).

Essa aceleração rápida produz o maior risco para os pernilongos: voar perto do solo. Quando atingidos por uma gota, eles aceleram em direção ao chão com grande força e sem tempo suficiente para escapar. É aí que a aplicação prática da pesquisa de Hu entra em jogo: nos últimos anos, vimos a invenção de muitas aeronaves militares excessivamente pequenas, conhecidas como Micro Veículos Aéreos (MAVs, na sigla em inglês). Se esses veículos se tornarem pequenos como pernilongos, estarão sujeitos aos mesmos perigos que insetos voadores, incluindo tempestades.

Scientific American Brasil

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