Muitas das tecnologias de engenharia que temos hoje são baseadas na natureza. Tendo isso em mente, pesquisadores do Caltech buscaram entender como as formigas constroem túneis resistentes. Os resultados indicam, portanto, que esses insetos se aproveitam da própria física do solo para suas estruturas.
O que os cientistas descobriram, de fato, é que as formigas cavam seus túneis seguindo um certo padrão repetitivo, um algoritmo. Esse algoritmo permite que elas cavem túneis em formatos de pequenos arcos. Estes arcos têm um diâmetro maior do que o túnel e permitem que a força se distribua melhor ao redor dos túneis.
Isso faz com que as formigas possam retirar grãos de terra mais facilmente dentro de seus túneis, com um risco bastante reduzido de acabarem soterradas por um passo em falso. De acordo com a pesquisa, publicada no periódico PNAS, os arcos tornam os túneis mais duráveis e resistentes ao longo dos anos.
Os autores ainda ressaltam a complexidade, por conseguinte, da construção de estruturas subterrâneas. Isso porque o solo, no geral, é um material granulado e, assim, a retirada de um grão – ou de vários – pode resultar no enfraquecimento de toda a estrutura acima.
Entender a exploração da física do solo pelas formigas, então, pode nos auxiliar na exploração mais segura de minas, não apenas na Terra, mas também em outros planetas (quando chegarmos a esse nível).
Como as formigas entendem a física do solo?
Pode parecer até que os insetinhos tenham algum conhecimento complexo de engenharia, quando falamos de algoritmos e física do solo. Todavia, esse comportamento de construção de túneis é um reflexo de, literalmente, milhões de anos de seleção natural.
Ou seja, formigas que seguiram um padrão de criação de arcos em seus túneis (ou qualquer outro tipo de estrutura que as desse uma vantagem) acabaram tendo mais facilidade em se proteger. Ademais, essa característica permitiu que os animais morressem menos por soterramentos de seus ninhos. Assim, por seleção natural, essa característica foi passada a diante para os descendentes.
Para desvendar esse comportamento, por outro lado, foram necessários muitos conhecimentos de engenharia. Acontece que os pesquisadores colocaram 15 formigas da espécie Pogonomyrmex occidentalis em um compartimento com 500mL de solo. Esse compartimento passou por escaneamentos via raio-x a cada 10 minutos por vinte horas.
A partir disso, um software pode traçar a trajetória dos túneis e a força sobre cada grão de solo presente no compartimento. Isso mostrou, afinal, que a padronização dos arcos das formigas é extremamente eficiente, levando-se em consideração a física do solo granulado.
A pesquisa está disponível no periódico PNAS.
