[ Wiliam Jeremias ]
Trabalhado nas áreas de nanotecnologia, biônica, design de produtos, novos materiais, reaproveitamento de resíduos e meio ambiente

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A biônica aplicada no desenvolvimento de produtos

Certamente, quando na idade média Leonardo da Vinci se inspirava nos pássaros, morcegos ou insetos, estudando sua anatomia e seus movimentos durante o vôo com intuito de construir sua “máquina de voar”, não conhecia o termo biônica, mas já estava efetivamente empregando os conceitos dessa nova ciência. Não estava preocupado com a interdisciplinaridade (mesclar conhecimentos de ciência biológica com engenharia) ou com a política ambiental de sua cidade, que poderia repreender seus projetos pela legislação ambiental em vigor. Ao contrário ele estava interessado em concretizar o sonho de voar, entretanto, por ser um exímio artista e conhecedor da natureza, sabia mais do que ninguém que em bons projetos deve existir um diálogo íntimo entre a forma física do objeto e o meio-ambiente de maneira que isso resulte em um certo equilíbrio evitando perdas de material, dispêndio de energia e tempo.

A biônica pode ser definida de forma simples como o estudo de sistemas biológicos para a aplicação e aperfeiçoamento de produtos e processos. Alguns exemplos de aplicação são; as cabines de aviões, que foram inspiradas na cabeça de golfinhos resultando em melhorias na aerodinâmica, o velcro, que foi inspirado em sementes de carrapichos que grudam na roupa ou o desenho de alguns novos automóveis, como é o caso da BMW que lembra o desenho de um tubarão.

Cada vez mais existe a necessidade de projetos otimizados em relação à custo, matéria-prima, energia, mão-de-obra e segurança.  A seleção de materiais na etapa de projeto é o ponto focal seja qual for o ramo tecnológico é fundamental para um bom projeto. A forma do produto deve se ligar com os aspectos tecnológicos como resistência, durabilidade, propriedades químicas e físicas. Entretanto na etapa de projeto não se dá devida importância muitas vezes a tais aspectos, na construção civil, por exemplo, projetos de alvenaria são massivos e superdimensionados resultando em aumento de custo e grande demanda por recursos naturais. No projeto de uma laje de  concreto convencional, a laje acaba sendo projetada para suportar seu próprio peso. Hoje já existem concretos com peso menor conforme adição de alguns tipos de argilas que “incham” diminuindo a densidade.

Pode-se aperfeiçoar produtos e processos observando as estruturas das plantas e animais, texturas de algas, pele de répteis e peixes podem representar soluções práticas para superfícies de sólidos sob atrito e abrasão. As estruturas naturais não são massivas nem formadas por ângulos retos, mas sim leves e de formas sutis, a madeira, por exemplo, é um material leve e resistente formado por fibras de celulose e lignina. Um material compósito pode “imitar” essa estrutura como um plástico com fibras de vidro, nylon ou mesmo fibras de celulose orientadas como na estrutura da madeira.

Uma pequena variação na forma de um produto pode alterar completamente suas características de um objeto, essa variação pode definir a propriedade de resistência interna do material. Qualquer mudança em um projeto, deveria se inspirar sempre na natureza, porque ela trabalha pelo caminho mais simples, com maior eficiência e harmonia. Como afirmou Da Vinci, “O maior grau de aperfeiçoamento é a simplicidade”.

O redesign de um produto, por exemplo, uma embalagem, pode trazer uma série de vantagens como; redução do consumo de energia no processo de fabricação, minimização de perdas térmicas, ergonomia mais adequada e conseqüentemente diminuição do impacto ambiental pela seleção mais adequada de materiais diminuindo o consumo de matéria-prima e energia. Se o design for biônico, ou seja, baseado em estruturas e formas naturais, melhor será o projeto, mas esse raciocínio é genérico, serve como um guia para a produção de melhores produtos. Por exemplo, uma ave bate as asas para voar, mas não significa que para aperfeiçoar o projeto de uma aeronave seja necessário usar o mesmo mecanismo, todavia algumas analogias podem ser feitas como, a relação da forma da asa da ave e da aeronave, a forma esbelta do corpo, a cabeça arredondada ou os ossos, que são ocos e propiciam leveza.

Várias outras simples analogias podem ser feitas e delas pode-se tirar proveito para soluções no redesign de um produto. É importante que vários fatores sejam estudados teoricamente, experimentalmente através de modelos e simulações para que se possa sempre se aproximar do “estado da arte”.