Os moluscos às vezes escondem proezas tecnológicas que pensávamos ser exclusivas dos laboratórios humanos. Ao estudar as conchas de um molusco em particular, pesquisadores descobriram uma capacidade única de canalizar a luz, comparável às melhores fibras óticas.
Os bucárdeos-coração de Vênus (Corculum cardissa), pequenos bivalves encontrados em águas tropicais do Indo-Pacífico, possuem uma característica surpreendente: eles abrigam algas fotossintéticas sob sua concha. Em troca dessa proteção, as algas fornecem nutrientes essenciais aos moluscos. Mas como a luz alcança essas algas quando a concha permanece fechada? Cientistas finalmente desvendaram esse mistério.
a) As pontas das lentes são achatadas. b) Uma seção da concha revela lentes de aragonita, com cerca de 750 μm de diâmetro, com formas e tamanhos variáveis dependendo das conchas. c–e) Imagens 3D das lentes vistas por baixo, mostrando diferenças de tamanho e forma. f–h) Vistas laterais das lentes, onde se observam os topos achatados. i–k) Simulações ópticas mostram que as lentes focalizam a luz em um feixe paralelo (comprimento de onda de 625 nm).
As conchas dos bucárdeos apresentam pequenas janelas translúcidas compostas por cristais de aragonita, um mineral com propriedades excepcionais. Essas estruturas, alinhadas com notável precisão, atuam como canais para a luz. Ao analisar esse fenômeno, os pesquisadores constataram que a aragonita transmite certos comprimentos de onda de maneira otimizada.
Mais especificamente, essas fibras naturais permitem a passagem da luz útil para a fotossíntese enquanto bloqueiam os raios ultravioleta. Uma dupla façanha: proteger as algas contra danos genéticos enquanto oferece a luminosidade necessária para seu crescimento. Dakota McCoy, da Universidade de Chicago, compara essa função a um filtro solar biológico, um sistema de proteção altamente sofisticado.
Para examinar essas janelas, os pesquisadores utilizaram microscópios eletrônicos e lasers. Descobriram que, sob essas aberturas, existem estruturas ainda mais surpreendentes: pequenas protuberâncias que atuam como lentes. Qual é o papel delas? Concentrar a luz em um feixe preciso que penetra profundamente na concha, alcançando as algas simbióticas.
A aragonita, utilizada aqui em forma de fibras ultrafinas, destaca-se pela sua eficiência em transmitir luz, mesmo sem o isolamento das fibras óticas artificiais. Dakota McCoy acredita que esse sistema pode inspirar inovações tecnológicas para desenvolver cabos óticos mais eficientes e reduzir os custos de fabricação.
A ideia de se inspirar na natureza para avanços tecnológicos não é nova. No passado, cientistas já estudaram ostras para criar vidros mais resistentes e flexíveis. Os bucárdeos-coração, por sua vez, oferecem um novo caminho, onde biologia e ótica se encontram de maneira harmoniosa.
Imitando essas arquiteturas naturais, o ser humano poderia desenvolver sistemas óticos capazes de transportar luz por longas distâncias, mesmo em condições adversas. Uma prova adicional de que a natureza, com milhões de anos de evolução, permanece uma fonte inesgotável de inspiração.
Como as conchas dos moluscos canalizam a luz?
As conchas de certos moluscos, como os bucárdeos-coração de Vênus, são atravessadas por estruturas naturais capazes de guiar a luz. Compostas por aragonita, uma forma cristalina de carbonato de cálcio, essas fibras desempenham um papel semelhante ao dos nossos cabos de fibra ótica.
Essas fibras finas, alinhadas com precisão, transmitem especificamente a luz útil para a fotossíntese das algas simbióticas. Elas bloqueiam os raios ultravioleta prejudiciais, permitindo apenas a passagem do espectro azul e vermelho. Esse filtragem garante proteção enquanto otimiza a luz transmitida para a produção de energia.
A aragonita presente nas conchas possui propriedades únicas: ela canaliza a luz sem revestimento protetor. Esse material naturalmente otimizado hoje inspira a pesquisa para criar cabos óticos mais eficientes, baratos e capazes de transmitir luz por longas distâncias.