Estudo biomimético de estruturas naturais presentes nas frutas tropicais para o desenvolvimento de projetos de design bioinspirados

Abstract

Na natureza, encontra-se uma infinidade de estruturas biológicas que desempenham a função de proteção e resistência mecânica. As cascas das frutas apresentam-se como verdadeiras embalagens naturais, visto que elas protegem, envolvem, armazenam e desempenham função de proteção. Nelas encontramos diversos arranjos celulares que vêm se desenvolvendo ao longo de milhões de anos para ter uma alta performance estrutural. A proteção direta e indireta contra danos mecânicos ou outras influências ambientais negativas nas frutas, envolvem resistência à colisão, amortecimento e dissipação de energia. A biomimética é descrita como a colaboração interdisciplinar entre o estudo da biologia e a tecnologia ou de outras disciplinas de inovação, como o design, com a finalidade de resolver desafios técnicos por meio do estudo das funções e estratégias encontradas nos sistemas biológicos. Esta pesquisa teve como objetivo estudar as disposições naturais celulares, encontradas nas frutas tropicais, para a abstração e prototipação de uma estrutura bioinspirada com propriedades de amortecimento e absorção de impacto. Como método de exploração inicial, a observação da microscopia óptica permitiu observar e identificar os tipos celulares presente no pericarpo e dessa maneira selecionar os frutos. Com auxílio da Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), utilizando o método da crio-fratura, observou-se a morfologia e anatomia vegetal. O uso da Microtomografia computadorizada (Micro-CT) para a observação estrutural por meio não invasivo, a análise de materiais e a reconstrução tridimensional, evidenciou a conformação celular tridimensional e tornou possível a abstração da estrutural natural. Como resultado, esse estudo traz a prototipação em 3D de uma estrutura natural bioinspirada com propriedades visíveis de amortecimento e compactação. A conclusão da pesquisa aponta para a potencialidade do designer de se comunicar com a biologia e com as ferramentas tecnológicas aprofundando o entendimento sobre a natureza e correlacionando princípios estruturais-funcionais biológicos com as necessidades humanas.