Algumas espanãcies de cobras deslizam pelo solo, enquanto outras sobem em a¡rvores, mergulham na areia ou deslizam na a¡gua. Hoje, os cientistas relatam que a química dasuperfÍcie das escamas das cobras varia entre as espanãcies que transitam nesses diferentes terrenos. As descobertas podem ter implicações para o design de materiais dura¡veis, bem como robôs que imitam a locomoção de cobras para cruzarsuperfÍcies que, de outra forma, seriam intransita¡veis.

Os pesquisadores apresentara£o seus resultados hoje na reunia£o de primavera da American Chemical Society (ACS).

A pesquisa começou como uma colaboração com o Woodland Park Zoo em Seattle, explica Tobias Weidner, Ph.D., o principal investigador do projeto. Um dos bia³logos do zoola³gico disse a Weidner que não se sabia muito sobre a química dassuperfÍcies das cobras . "Os bia³logos normalmente não possuem técnicas que podem identificar moléculas na camada mais externa de umasuperfÍcie , como uma escama de cobra", diz ele. "Mas sou um qua­mico - um cientista desuperfÍcie - então senti que poderia acrescentar algo ao quadro com os manãtodos do meu laboratório."

Nesse projeto inicial, os pesquisadores descobriram que as cobras terrestres são cobertas por uma camada lipa­dica. Esta camada oleosa étão fina - um mero ou dois nana´metros - que ninguanãm havia notado antes. A equipe também descobriu que as moléculas nesta camada são desorganizadas nas escamas dorsais da cobra, mas altamente organizadas e densamente compactadas nas escamas da barriga, um arranjo que fornece lubrificação e proteção contra o desgaste.

“Algumas pessoas tem medo de cobras porque as acham nojentas, mas os bia³logos dizem que as cobras não são viscosas; elas são secas ao toque”, diz Weidner. "Isso éverdade, mas também não éporque na nanoescala descobrimos que eles realmente são gordurosos e viscosos, embora vocênão possa sentir isso. Eles são 'nanofibrosos'."

No novo estudo, a equipe queria descobrir se essa química desuperfÍcie nanomanãtrica difere em espanãcies adaptadas a vários habitats, diz Mette H. Rasmussen, uma estudante de graduação que estãoapresentando as últimas descobertas no encontro. Weidner e Rasmussen estãona Universidade Aarhus, na Dinamarca.

Trabalhando com peles recentemente eliminadas, Rasmussen comparou a química dasuperfÍcie das cobras de solo, a¡rvore e areia. Ela usou espectroscopia a laser e uma técnica de microscopia eletra´nica que investiga a química dasuperfÍcie eliminando os elanãtrons com raios-X. O projeto foi uma colaboração com Joe Baio, Ph.D., da Oregon State University; Stanislav Gorb, Ph.D., da Kiel University e pesquisadores do Instituto Nacional de Padrões e Tecnologia dos Estados Unidos.

Rasmussen descobriu que a cobra da a¡rvore tem uma camada de moléculas lipa­dicas ordenadas em sua barriga, assim como a cobra terrestre. Mas a cobra da areia, que mergulha na areia, tem uma camada lipa­dica ordenada na frente e nas costas. “Do ponto de vista de uma cobra, faz sentido”, diz ela. "Vocaª gostaria de ter essa redução de atrito e resistência ao desgaste em ambos os lados se estiver cercado por seu ambiente, em vez de apenas se mover por ele." Em seguida, os pesquisadores querem descobrir de onde vão os lipa­dios e observar as variações em outras espanãcies de cobras, incluindo aquelas que vivem na a¡gua. Eles também gostariam de identificar os lipa­dios, embora Weidner suspeite que a composição química da camada lipa­dica seja menos importante do que a organização e a densidade das moléculas lipa­dicas que ela contanãm.

O trabalho pode ter amplas aplicações. "A locomoção deslizante de uma cobra requer contato constante com asuperfÍcie que ela cruza, o que impaµe requisitos rigorosos de atrito, desgaste e estabilidade meca¢nica", diz Rasmussen. Aprender como as cobras mantem a integridade de sua pele ao encontrar pedras pontiagudas, areia quente e outros desafios pode ajudar no design de materiais mais dura¡veis .

Além disso, dizem os pesquisadores, vários grupos estãodesenvolvendo robôs que imitam a locomoção deslizante ou lateral de uma cobra e - ao contra¡rio dos robôs com rodas - podem, portanto, negociar terrenos difa­ceis, como encostasÍngremes e arenosas. Esses grupos começam recentemente a levar em consideração a microestrutura das escamas da cobra, observa Rasmussen, mas a química dasuperfÍcie das escalas também écra­tica para seu desempenho. Juntar esses campos pode um dia levar a robôs semelhantes a cobras, capazes de ajudar nas operações de resgate ou libertar um rover de Marte preso na areia, diz ela.