Modelagem gráfica de microestruturas tridimensionais das asas de mariposas à prova de som. (Imagem por: Simon Reichel, Thomas Neil, Zhiyuan Shen, and Marc Holderied)
A evolução, por vezes, cria características impressionantes. Desde fluorescência até a camuflagem, as populações precisam a desenvolver certas estratégias de sobrevivência por pressão do ambiente. Esse é o princípio básico da seleção natural. Ou seja, animais menos adaptados ao ambiente tendem a não sobreviver ou deixar menos descendentes. As mariposas, por sua vez, têm características muito curiosas de sobrevivência.
Contudo, é difícil produzir uma estratégia de sobrevivência para fugir de morcegos. Isso porque esses mamíferos voadores encontram suas presas por ecolocalização. Ou seja, eles localizam a presa com um sonar biológico. O morcego, por sua vez, emite uma onda ultrassônica que chega até a presa e volta – mais ou menos como um eco – entregando a posição da caça.
Contudo, cientistas acabam de observar mariposas especializadas em despistar morcegos. Isso porque as asas desses insetos são revestidas com um material à prova de som que evita que o morcego receba o eco do seu sonar. Esse é um registro impressionante de um material biológico acústico utilizado para um propósito nunca antes observado.
Como funcionam as asas das mariposas à prova de som
Materiais acústicos funcionam como "amortecedores" das ondas sonoras. Ou seja, ao invés do som bater no material e voltar em forma de eco, o que acontece é que as energia sonora se dissipa e acaba se convertendo em energia térmica. Desse modo, o som não volta para o ambiente uma vez que bate no material.
Esse é o princípio básico das asas das mariposas estudadas pelos pesquisadores da Universidade de Bristol. Os pesquisadores descobriram que o material tem o formato de minúsculas escamas na superfície das asas das mariposas. O desafio aqui, contudo, é que o material precisa ser eficiente em absorver o som, mas também precisa ser extremamente leve, para não prejudicar o vôo dos insetos.
E são essas, aliás, as caraterísticas dessas mariposas. Isso só é possível porque as estruturas acústicas são menores que o comprimento de onda do som emitido pelos morcegos. Assim, quando a onda sonora chega até essas microestruturas ela acaba não ecoando.
(Imagem de joaovinagre por Pixabay)
Essa característica é tão impressionante porque geralmente materiais acústicos precisam de uma área de absorção bastante grande. Estúdios musicais, por exemplo, precisam de boa parte das paredes revestidas com espuma acústica para que o som fique bastante claro. Esses materiais, contudo, são bastante espessos e ocupam um grande espaço para poderem funcionar bem. As asas das mariposas, por outro lado, podem fornecer modelos para o desenvolvimento de novas tecnologias acústicas ainda não exploradas.
A engenharia da evolução
As asas dessas mariposas, ademais, são tão interessantes que parecem até um metamaterial. Isso porque as asas desses animais possuem diversas camadas de absorção de som. Praticamente, esses insetos evoluíram para evitar todas as melhores estratégias de caça de qualquer morcego. Por esse motivo essas mariposas podem explorar lugares onde outros animais não chegam, justamente pelo risco de serem caçados pelos morcegos.
(Imagem de Jose Miguel Guardeño por Pixabay)
O pesquisador Marc Holderied, um dos autores do estudo, afirma que esse é o primeiro material acústico tão especializado a ser encontrado na natureza. "Uma absorção tão ampla assim é muito difícil de se alcançar nas estruturas ultrafinas das asas das mariposas, isso é o que faz elas tão notáveis."