Mais de meio século depois de chegar às prateleiras, o humilde tijolo Lego continua sendo um brinquedo de grande sucesso, graças à versatilidade do bloco de construção e aos múltiplos acordos de licenciamento na última década (que, mais recentemente, catapultou a empresa para torná-la o maior fabricante de brinquedos do mundo).
Mas os tijolos de Lego também encontram ocasionalmente seu caminho nos laboratórios como ferramentas para a pesquisa científica. Uma equipe da Universidade de Cambridge, por exemplo, usou os tijolos para construir ossos sintéticos.
Agora, pesquisadores da Universidade do Estado de Iowa se voltaram para tijolos transparentes de Lego como uma maneira nova e barata de estudar o crescimento das plantas. O trabalho, publicado recentemente na revista PLOS One, argumenta que os tijolos podem ser usados para criar sistemas precisos em escala centimétrica com gradientes químicos para estudar como as mudanças químicas afetam o crescimento das raízes.
Compreender como as mudanças químicas e ambientais afetam o crescimento das raízes das plantas pode aumentar o rendimento das culturas e nos dar uma melhor compreensão de como certas culturas reagirão às mudanças climáticas.
Ludovico Cademartiri, professor assistente de ciência e engenharia de materiais na Iowa State University e coautor do artigo, disse ao Smithsonian.com que a ideia de usar o Legos surgiu de uma sessão de brainstorming desencadeada pelo quão surpreendentemente pouco se sabe sobre o caminho plantas respondem a mudanças ambientais.
“Há um consenso crescente de que é uma das áreas mais importantes que precisam de desenvolvimento para a ciência das plantas e a agronomia”, diz Cademartiri. "Se queremos melhorar o rendimento das nossas culturas, precisamos aprender como as plantas respondem a sugestões ambientais muito complexas."
Ele diz que a razão pela qual ainda não sabemos mais sobre o assunto é, em parte, devido à falta de ferramentas disponíveis para esses tipos precisos de experimentos. Técnicas de alto nível existem há muito tempo para estudar pequenos organismos unicelulares ou multicelulares, mas as plantas apresentam um problema em que começam minúsculas e crescem muito durante o tempo de estudo. As estufas funcionam bem em grandes estudos que exigem que todas as plantas tenham um ambiente externo homogêneo (o mesmo nível de calor e umidade, por exemplo, entre outros fatores). Mas imagine um experimento em plantas em que os cientistas precisem montar 100 plantas em 100 ambientes controlados diferentes, tanto acima quanto abaixo do nível do solo, com cada instalação permitindo espaço suficiente para a planta crescer, e você começa a ter uma noção do problema.
As tecnologias microfluídicas existentes permitem que cientistas, como os biólogos moleculares, controlem ambientes de teste com a precisão de um milionésimo de metro, mas esses sistemas podem ser muito difíceis e caros de ampliar para a pesquisa de plantas.
Os blocos transparentes de Lego apresentam um meio feliz, pois são acessíveis, mas criam ambientes precisos o suficiente para um estudo sério, como Cademartiri e sua equipe aprenderam quando começaram a investigar a ideia.
Os pesquisadores escolheram peças Lego transparentes disponíveis no mercado, que podem ser compradas individualmente diretamente do site da Lego, colocá-las em uma autoclave para esterilização e depois usar as peças para construir recipientes retangulares para segurar o gel ou outro substituto do solo. Os contêineres podem ser construídos em tamanhos variados para acomodar diferentes tamanhos de plantas ou tipos de raízes. Quando um experimento termina, as peças podem ser quebradas, limpas e usadas novamente.
A estudante de doutorado Kara Lind, outra autora do estudo, trabalhou em maneiras de garantir que os tijolos de Lego possam conter os géis transparentes usados como substitutos do solo para permitir que os pesquisadores vejam facilmente as mudanças na raiz, informou o Iowa State News Service. Ela também desenvolveu maneiras de criar gradientes químicos específicos dentro das estruturas, para ver como as plantas reagem a diferentes substâncias químicas, sejam elas toxinas ou nutrientes.
O resultado: “Acontece que a Lego se saiu muito melhor do que pensávamos, por alguns motivos”, diz Cademartiri.
Por um lado, um "Lego transparente é feito de policarbonato, o que significa que ele pode ser esterilizado, o que o torna idealmente adequado para trabalhos biológicos", diz ele. Os tijolos também são quimicamente inertes, então eles não reagem com os materiais circunvizinhos e potencialmente estragar experimentos.
A equipe pretende continuar a desenvolver o Legos como plataforma e conjunto de ferramentas para estudos sérios de plantas, na esperança de que outros cientistas encontrem os tijolos icônicos úteis em suas próprias pesquisas.
Cademartiri diz que é muito cedo para dizer até que ponto os cientistas vão ou não aceitar Legos para o estudo das plantas, mas ele está otimista. Os educadores há muito tempo usam Legos nas salas de aula, e a linha de robótica Mindstorms da empresa, além de ser usada para ajudar a construir ossos artificiais, também foi usada por pesquisadores da Universidade de Vermont para criar robôs que mudam de forma para "aprender" como caminhar. Portanto, é pelo menos provável que os tijolos de Lego continuem a encontrar uma casa ocasional em laboratórios de pesquisa, bem como na caixa de brinquedos.
“O que fizemos foi nos forçar a criar as ferramentas mais simples, mais baratas, mais convenientes e capazes que pudéssemos conceber”, diz Cademartiri. "Então, esperamos que outros cientistas os achem úteis, e achamos que sim."
