Intestinos de tubarão superam válvulas Tesla

Investigadores da Universidade de Washington desenvolveram tubos impressos em 3D inspirados pela estrutura espiral dos intestinos de tubarão, que superam a eficiência das válvulas Tesla.

A válvula Tesla, inventada por Nikola Tesla em 1920, é um tubo que permite o fluxo de fluidos numa única direcção, sem recurso a peças móveis, utilizando um sistema de laços interligados para controlar a resistência ao fluxo. No entanto, esta nova investigação mostrou que os tubos inspirados nos intestinos dos tubarões são mais eficientes, especialmente em fluxos de alta velocidade, criando turbulências que bloqueiam o fluxo inverso de forma mais eficaz do que o design de Tesla.

Para testar o conceito, os investigadores imprimiram em 3D vários protótipos com estruturas helicoidais, semelhantes às encontradas nos tubarões. Os tubos, feitos de materiais rígidos, demonstraram uma forte assimetria de fluxo, permitindo que o líquido se movesse facilmente numa direcção, enquanto bloqueava na outra. Após experimentarem com polímeros macios, os tubos tiveram um desempenho sete vezes melhor que as válvulas Tesla, e os cientistas acreditam que materiais ainda mais macios, que repliquem a flexibilidade biológica do material dos intestinos, poderão aumentar ainda mais essa eficiência.

Estas descobertas têm aplicações que vão desde a engenharia industrial até dispositivos médicos. A equipa acredita que, à medida que a tecnologia de impressão 3D avança e novos materiais, como hidrogéis, se tornem disponíveis, estes tubos poderão revolucionar o controlo do fluxo de fluidos em várias áreas.

Será mais um caso em que a engenharia poderá aprender com a eficiência da evolução biológica ao longo de milhões de anos.