Como o Japão usou a natureza para revolucionar seus trens-bala

A biomimética é uma abordagem que utiliza a natureza como inspiração para solucionar desafios humanos. O conceito, que se tornou mais conhecido a partir do final dos anos 1990, propõe que soluções eficientes e sustentáveis podem ser encontradas ao observar e imitar processos naturais.

Segundo a bióloga e autora Janine Benyus, considerada uma das precursoras do tema,“a natureza é o mentor mais antigo e sábio que temos”, destacando que os processos biológicos evoluíram durante bilhões de anos para serem resilientes e eficientes.

A biomimética parte da premissa de que a natureza já enfrentou muitos dos desafios que a sociedade moderna está tentando resolver.

Por exemplo, plantas e animais desenvolveram estratégias paraotimizar recursos, minimizar desperdícios e adaptar-se a diferentes condições ambientais. Ao aplicar esses princípios, cientistas e engenheiros podem criar tecnologias que reduzem custos e impacto ambiental.

Como funciona a biomimética na prática?

O desenvolvimento de soluções biomiméticas segue um processo estruturado dividido em cinco etapas principais, conhecidas como a espiral biomimética.

• Identificar: definir o desafio que precisa ser solucionado e compreender o contexto e as necessidades envolvidas;
• Traduzir: converter o problema para uma linguagem biológica, buscando paralelos na natureza;
• Explorar: pesquisar modelos naturais que apresentam soluções semelhantes ao desafio identificado;
• Imitar: desenvolver um design que reproduza o princípio biológico encontrado na natureza;
• Avaliar: analisar a solução criada para garantir que ela esteja alinhada com o modelo biológico e seja eficiente e sustentável​.

Shinkansen: os trens-bala japoneses biomiméticos

Um dos exemplos práticos mais famosos da biomimética é o trem-bala japonês. Quando os trens Shinkansen, como são conhecidos, emergiam dos túneis,a rápida mudança na pressão do ar gerava um som estrondoso que incomodava moradores próximos.

Eiji Nakatsu, engenheiro e observador de pássaros, notou que o formato do bico do martim-pescador permitia que ele mergulhasse na água com mínima resistência e ruído.

Inspirado, ele adotou um design que colocava um bico nas locomotivas. O resultado foi uma redução significativa do barulho e umaumento de 10% na velocidade com 15% menos consumo de energia.

Mas não foi só o martim-pescador que ajudou na revolução das ferrovias japonesas: traços das asas das corujas e do abdômen de pinguins também foram incorporados no design para melhorar a aerodinâmica e reduzir o ruído.

A partir da modificação, a série 500 do Shinkansen passou a poder alcançar velocidades de até300 km/h, enquanto consumia 30% menos energiadevido à diminuição da resistência ao ar. Isso melhorou a eficiência energética e proporcionou uma viagem mais confortável e silenciosa para os passageiros e pessoas que moravam ao redor dos trilhos.

Um relatório estatal do Japão estima que se 85% da população usasse trens convencionais ao invés dos Shinkansen, eles perderiam mais de 400 milhões de horas combinadas anualmente. Isso significa que os trens-bala fazem com queos japoneses economizem cerca de R$ 18,9 bilhões (500 bilhões de ienes) por ano.

Por que a biomimética é importante?

A biomimética oferece um novo caminho para a sustentabilidade, porque suas soluções são, por natureza, eficientes e adaptáveis. Por exemplo, ao observar como as árvores otimizam o uso de luz para fotossíntese, cientistas podem desenvolver sistemas de energia solar mais eficientes.

Além disso, a biomimética propõe uma mudança de paradigma, em que a natureza é vista não apenas como um recurso a ser explorado, mas como umaparceira e mentora na busca por inovação.

Empresas e centros de pesquisa ao redor do mundo estão investindo em iniciativas biomiméticas para resolver desafios variados, desde a criação de novos materiais até tecnologias para o setor de energia.

De acordo com especialistas, essa abordagem ainda tem um vasto potencial inexplorado, o que sugere que veremos cada vez mais produtos e sistemas inspirados na natureza em nosso cotidiano. Hoje em dia, por exemplo, os Shinkansen não são o único exemplo de biomimética em nossos cotidianos.

Outras aplicações incluem o velcro, inspirado nos espinhos de carrapichos, que facilmente se prendem em roupas e calçados, e as telas de LED, que incorporam partículas anti-reflexo inspiradas no olho de mosquitos.

Diante das crescentes preocupações com o meio ambiente e os limites dos recursos naturais,a biomimética surge como uma estratégia não apenas viável, mas necessáriapara o desenvolvimento de um futuro mais equilibrado e sustentável.