How do geckos defy gravity? - Eleanor Nelsen

Como as lagartixas desafiam a gravidade? - Eleanor Nelsen

Tradutor: Romane Ferreira Revisor: Leonardo Silva

É meia-noite e tudo está parado,

It's midnight and all is still,

exceto pelo arrastar suave de uma lagartixa caçando uma aranha.

except for the soft skittering of a gecko hunting a spider.

Geckos seem to defy gravity,

Lagartixas parecem desafiar a gravidade,

scaling vertical surfaces

escalando superfícies verticais

and walking upside down without claws,

e andando de cabeça para baixo sem garras,

adhesive glues or super-powered spiderwebs.

adesivos, nem teias de aranha superpoderosas.

Em vez disso, elas se aproveitam de um princípio simples:

Instead, they take advantage of a simple principle:

que cargas positivas e negativas se atraem.

that positive and negative charges attract.

That attraction binds together compounds, like table salt,

Essa atração une compostos como o sal de cozinha,

which is made of positively charged sodium ions

que é feito de íons de sódio carregados positivamente

stuck to negatively charged chloride ions.

presos a íons negativos de cloreto.

Mas os pés de uma lagartixa não são carregados,

But a gecko's feet aren't charged

and neither are the surfaces they're walking on.

e nem as superfícies por onde elas andam.

Então, o que as faz grudar?

So, what makes them stick?

The answer lies in a clever combination of intermolecular forces

A resposta está em uma inteligente combinação de forças intermoleculares

e engenharia estrutural.

and stuctural engineering.

All the elements in the periodic table have a different affinity for electrons.

Cada elemento da tabela periódica tem uma afinidade diferente para elétrons.

Elementos como oxigênio e flúor querem muito os elétrons,

Elements like oxygen and fluorine really, really want electrons,

while elements like hydrogen and lithium don't attract them as strongly.

enquanto elementos como hidrogênio e lítio não os atraem tão fortemente.

An atom's relative greed for electrons is called its electronegativity.

A ganância relativa dos átomo por elétrons é chamada de eletronegatividade.

Electrons are moving around all the time

Os elétrons estão se movendo o tempo todo

e podem facilmente se deslocar para onde eles são mais necessários.

and can easily relocate to wherever they're wanted most.

So when there are atoms with different electronegativities in the same molecule,

Assim, quando há átomos com diferentes eletronegatividades na mesma molécula,

the molecules cloud of electrons

a nuvem de elétrons da molécula

gets pulled towards the more electronegative atom.

é puxada em direção ao átomo mais eletronegativo.

Isso cria uma pequena região na nuvem de elétrons

That creates a thin spot in the electron cloud

onde a carga positiva dos núcleos atômicos escapa,

where positive charge from the atomic nuclei shines through,

bem como um amontoado de elétrons negativamente carregados em outros lugares

as well as a negatively charged lump of electrons somewhere else.

So the molecule itself isn't charged,

Assim, a própria molécula não está carregada,

but it does have positively and negatively charged patches.

mas tem pedaços positivamente e negativamente carregados.

These patchy charges can attract neighboring molecules to each other.

Estas cargas irregulares podem atrair moléculas vizinhas.

They'll line up so that the positive spots on one

Elas vão se alinhar de forma que os pontos positivos de uma

are next to the negative spots on the other.

fiquem ao lado dos pontos negativos da outra.

There doesn't even have to be a strongly electronegative atom

Nem mesmo é necessário um átomo fortemente eletronegativo

para criar essas forças atrativas.

to create these attractive forces.

Electrons are always on the move,

Os elétrons estão sempre em movimento,

and sometimes they pile up temporarily in one spot.

e às vezes eles se acumulam temporariamente em um ponto.

That flicker of charge is enough to attract molecules to each other.

Essa centelha de carga já é suficiente para atrair as moléculas entre si.

Such interactions between uncharged molecules

Tais interações entre moléculas não carregadas

are called van der Waals forces.

são chamadas de forças de Van der Waals.

They're not as strong as the interactions between charged particles,

Elas não são fortes como as interações entre partículas carregadas,

mas se você tiver um número suficiente, elas podem se acumular.

but if you have enough of them, they can really add up.

That's the gecko's secret.

Esse é o segredo da lagartixa.

Os dedos da lagartixa são cobertos por sulcos flexíveis.

Gecko toes are padded with flexible ridges.

Os sulcos são cobertos por estruturas parecidas com pêlos,

Those ridges are covered in tiny hair-like structures,

muito mais finos que o cabelo humano, chamados cerdas.

much thinner than human hair, called setae.

And each of the setae is covered in even tinier bristles called spatulae.

E cada uma das cerdas é coberta por pêlos menores chamados espátulas.

Their tiny spatula-like shape is perfect for what the gecko needs them to do:

A forma minúscula das espátulas é perfeita para o que as lagartixas querem:

stick and release on command.

grudar e soltar sob comando.

When the gecko unfurls its flexible toes onto the ceiling,

Quando a lagartixa desdobra seus dedos flexíveis no teto,

the spatulae hit at the perfect angle for the van der Waals force to engage.

as espátulas atinjem o ângulo perfeito para ativar as forças de Van der Waals.

As espátulas se achatam,

The spatulae flatten,

creating lots of surface area for their positively

criando uma grande superfície onde as partes carregadas positivamente

and negatively charged patches to find complimentary patches on the ceiling.

se encontram com as áreas negativas correspondentes no teto.

Each spatula only contributes a minuscule amount of that van der Waals stickiness.

Cada espátula contribui com uma minúscula parte da atração de Van der Waals.

But a gecko has about two billion of them,

Mas uma lagartixa tem cerca de dois bilhões de espátulas,

creating enough combined force to support its weight.

criando força combinada suficiente para suportar o seu peso.

In fact, the whole gecko could dangle from a single one of its toes.

Na verdade, a lagartixa inteira poderia se pendurar somente com um de seus dedos.

That super stickiness can be broken, though,

Essa superadesão pode ser quebrada

mudando o ângulo um pouco.

by changing the angle just a little bit.

So, the gecko can peel its foot back off,

Assim, a lagartixa pode descolar seu pé,

scurrying towards a meal or away from a predator.

correndo atrás de uma refeição ou afastando-se de um predador.

This strategy, using a forest of specially shaped bristles

Esta estratégia, usando uma floresta de cerdas especialmente moldadas

to maximize the van der Waals forces between ordinary molecules

para maximizar as forças de Van der Waals entre moléculas comuns

has inspired man-made materials

tem inspirado materiais sintéticos

designed to imitate the gecko's amazing adhesive ability.

projetados para imitar a habilidade adesiva incrível da lagartixa.

Artificial versions aren't as strong as gecko toes quite yet,

Versões artificiais ainda não são fortes como os dedos da lagartixa,

but they're good enough to allow a full-grown man

mas são boas o suficiente para que um homem adulto

to climb 25 feet up a glass wall.

escale 7 metros em uma parede de vidro.

In fact, our gecko's prey is also using van der Waals forces

Na verdade, a presa de nossa lagartixa também está usando forças de Van der Waals

to stick to the ceiling.

para grudar no teto.

So, the gecko peels up its toes and the chase is back on.

Assim, lagartixa descola suas patas e a perseguição continua.