Quando mexilhões são mencionados, um bom prato de batatas fritas pode vir à mente, mas alguns bivalves são mais irritantes do que saborosos. Dezenas de espécies de mexilhões que vivem em água doce e salgada são um incômodo enorme, conhecido por teimosamente aderir a rochas, cais e barcos e pegar carona para novos locais. Mas uma nova revisão de estudos na revista Matter sugere que a coisa que torna os mexilhões tão enlouquecedores - seu poder adesivo - poderia ter todo tipo de aplicação em engenharia.
Na verdade, Susie Nelson, da NPR, relata que o poder subaquático de mexilhões é tão impressionante que gerou todo um campo de estudo chamado química inspirada em mexilhões. Os pesquisadores revisaram os recentes avanços inspirados pelos bivalves, descobrindo que a viscosidade do mexilhão pode ter todo tipo de aplicações, incluindo a limpeza de derramamentos de óleo, a purificação da água e a criação de um glóbulo vermelho universal.
Por que os mexilhões são tão bons para se agarrar a pedras e hélices de barcos? De acordo com um comunicado de imprensa, esse poder de aderência vem de fios finos de bisso, filamentos que eles usam para se agarrar às rochas e muitas vezes referidos como "barba" do mexilhão. Esses fios usam um grupo de aminoácidos chamado diidroxifenilalanina, ou DOPA, que usa alguns truques de química, como a ligação de hidrogênio, que permite formar uma ligação super-tight com todos os tipos de substratos.
Com base nesses tópicos, os químicos desenvolveram uma versão artificial do adesivo de mexilhão chamado polidopamina, ou PDA. E esse é o material para o qual os engenheiros estão descobrindo novos usos.
O co-autor Seth Darling, diretor do Centro de Engenharia Molecular do Argonne National Laboratory, por exemplo, experimentou o PDA para limpar metais pesados da água porque o composto repele partículas carregadas e atrai água, segundo Nelson, da NPR . Ajustar o material também pode realizar funções semelhantes de limpeza com poluentes orgânicos, patógenos e com derramamentos de óleo, algo que foi testado em pequena escala.
"Se você colocar uma mistura de óleo-água contra essa membrana, o óleo irá transmitir espontaneamente através dos poros, e a água ficará para trás", diz Darling.
De acordo com o comunicado de imprensa, um grupo de cientistas na China também está usando o material para desenvolver um glóbulo vermelho universal, que pode ser usado para qualquer pessoa, independentemente do tipo sanguíneo. Um revestimento inspirado no adesivo de mexilhão colocado na célula sangüínea o oculta do sistema imunológico do corpo, que normalmente ataca células sanguíneas incompatíveis. O material também pode ter aplicações na geração de vapor solar, em que a luz solar converte água em vapor. Esse processo pode ser usado para destilar e esterilizar a água e também pode ser usado na geração de energia.
A engenheira química da Georgia Tech, Blair Brettmann, que não esteve envolvida no estudo, diz a Nelson que as possíveis aplicações de limpeza de água são empolgantes, e os materiais também podem levar a coisas, como adesivos médicos que podem permanecer pegajosos em um ambiente úmido.
Mas ainda há alguns obstáculos importantes para um futuro inspirado nos mexilhões, diz o co-autor Hao-Cheng Yang, engenheiro da Universidade Sun Yat-Sen.
"Apesar da simplicidade e eficácia, ainda existem algumas limitações inerentes", diz Yang. “Geralmente são necessárias condições alcalinas para realizar a polimerização da dopamina, por isso não podem ser aplicadas a materiais instáveis sob condições alcalinas. Além disso, a deposição de PDA é um processo demorado - são necessárias dezenas de horas para formar um revestimento uniforme na maioria das superfícies do material ”.
Também é possível que parte do poder de aderência dos mexilhões venha do fato de que eles formam colônias densas - a agregação de moluscos pode combinar certos aminoácidos para tornar a colônia ainda mais adesiva. No artigo, o pesquisador diz que a dopamina é cara para produzir, então eles sugerem que os cientistas de materiais olhem mais profundamente para compostos similares à base de plantas, como o ácido tânico.
Em outras palavras, ainda há muito a aprender sobre a viscosidade dos mexilhões antes que os moluscos saiam de nossos pratos e entrem em um futuro de bioengenharia.
