25/10/2023 - 13:24
A Terceira Lei do Movimento de Isaac Newton (1643-1727), que descreve o comportamento das forças, estabelece que, no mundo natural, toda ação gera uma reação igual e oposta. Em outras palavras: objetos que interagem sempre exercem entre si forças iguais e opostas.
No entanto, um estudo recente, publicado pela revista científica PRX Life, sugere que os espermatozoides humanos desafiariam essa lei da física proposta em 1686. Com suas caudas em forma de flagelo (chicote), eles se movimentariam através de líquidos viscosos de modo a não provocar reação de seu entorno.
A equipe de Kenta Ishimoto, cientista matemático da Universidade de Kyoto, investigou as interações mecânicas não recíprocas de espermatozoides e outros microrganismos nadadores como as algas Chlamydomonas, que utilizam flagelos finos e flexíveis para propelir-se, mudando de forma, através de substâncias que teoricamente deveriam resistir a seu movimento.
Modelo para microrrobôs ultramóveis?
Por não gerarem reação igual e oposta do meio circundante, portanto, esses nadadores microscópicos se deslocam com grande eficiência, sem dispender muita energia. Os pesquisadores denominaram esse fenômeno “elasticidade ímpar”. Entretanto, como a elasticidade flagelar por si só não explicaria totalmente o movimento celular, os pesquisadores derivaram o termo “módulo elástico ímpar”.
Através de modelos matemáticos, procurou-se descrever a mecânica interna dos flagelos: “A partir de modelos simples redutíveis a formas de onda flagelares biológicas para Chlamydomonas e espermatozoides, estudamos o módulo elástico ímpar para decifrar as interações internas não locais e não recíprocas dentro do material”, explica o estudo.
A análise leva a concluir, portanto, que quanto maior a elasticidade ímpar de uma célula (o módulo elástico ímpar), mas seu flagelo será capaz de mover-se com dispêndio mínimo de energia, praticamente infringindo as leis convencionais da física.
A descoberta não se limita a espermatozoides e a algas: muitos outros organismos unicelulares também possuem flagelos, portanto é possível que haja outros exemplos de comportamento semelhante.
Como aplicação prática, Ishimoto e equipe sugerem que as conclusões do estudo podem ser úteis no design de microrrobôs que imitem materiais biológicos, assim como para a compreensão dos princípios subjacentes ao comportamento coletivo.
