How do geckos defy gravity? - Eleanor Nelsen

Tradutor: Margarida Ferreira Revisora: Mafalda Ferreira

É meia-noite, está tudo calmo,

It's midnight and all is still,

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

exceto o suave deslizar duma osga à caça duma aranha.

Geckos seem to defy gravity,

As osgas parecem desafiar a gravidade,

scaling vertical surfaces

subindo superfícies verticais

and walking upside down without claws,

e andando de cabeça para baixo sem garras,

adhesive glues or super-powered spiderwebs.

sem colas adesivas nem teias de aranha.

Mas tiram partido dum princípio simples:

Instead, they take advantage of a simple principle:

that positive and negative charges attract.

a atração de cargas positivas e negativas.

That attraction binds together compounds, like table salt,

Essa atração liga compostos, como o sal de cozinha,

which is made of positively charged sodium ions

que é feito de iões de sódio de carga positiva,

stuck to negatively charged chloride ions.

com iões de cloreto, de carga negativa.

But a gecko's feet aren't charged

As patas da osga não têm qualquer carga

and neither are the surfaces they're walking on.

e as superfícies por onde elas andam também não.

So, what makes them stick?

Então, como é que elas ficam coladas?

The answer lies in a clever combination of intermolecular forces

A resposta reside numa sábia combinação de forças intermoleculares

and stuctural engineering.

e de engenharia estrutural.

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

Todos os elementos da tabela periódica têm uma afinidade diferente por eletrões.

Elements like oxygen and fluorine really, really want electrons,

Elementos como o oxigénio e o flúor gostam muito de eletrões,

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

enquanto elementos como o hidrogénio e o lítio não os atraem tanto.

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

A avidez relativa dum átomo por eletrões chama-se eletronegatividade.

Electrons are moving around all the time

Os eletrões giram constantemente

e podem facilmente deslocar-se para onde 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,

Quando há átomos de diferentes eletronegatividades, na mesma molécula,

the molecules cloud of electrons

a nuvem de eletrões das moléculas

gets pulled towards the more electronegative atom.

é atraída para o átomo mais eletronegativo.

That creates a thin spot in the electron cloud

Isso cria um pequeno ponto na nuvem de eletrões

em que aparece uma carga positiva do átomo dos núcleos atómicos

where positive charge from the atomic nuclei shines through,

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

assim como um amontoado de eletrões de carga negativa, de outros locais.

So the molecule itself isn't charged,

A molécula em si não tem carga

but it does have positively and negatively charged patches.

mas tem pedaços de carga positiva e pedaços de carga negativa.

These patchy charges can attract neighboring molecules to each other.

Estes pedaços de cargas atraem moléculas vizinhas umas para as outras.

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

Arrumam-se de modo que os pontos positivos de uma

are next to the negative spots on the other.

ficam ao lado dos pontos negativos de outra.

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

Nem sequer é necessário ser um átomo fortemente eletronegativo

to create these attractive forces.

para criar essas forças atrativas.

Electrons are always on the move,

Os eletrões estão sempre em movimento

and sometimes they pile up temporarily in one spot.

e, por vezes, acumulam-se temporariamente num ponto.

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

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

Such interactions between uncharged molecules

Essas interações entre moléculas sem carga

are called van der Waals forces.

chamam-se forças van der Waals.

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

Não são tão fortes como as interações entre partículas com cargas

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

mas, se forem bastantes, podem acumular-se.

That's the gecko's secret.

É esse o segredo da osga.

Gecko toes are padded with flexible ridges.

Os dedos da osga estão revestidos de rugas flexíveis.

Essas rugas estão cobertas de minúsculas estruturas, tipo pelos,

Those ridges are covered in tiny hair-like structures,

much thinner than human hair, called setae.

muito mais finos do que o cabelo humano, chamados setae.

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

Cada uma dessas setae está coberta de filamentos ainda mais fininhos,

chamadas espátulas.

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

A minúscula forma de espátula é perfeita para o que a osga tem que fazer:

stick and release on command.

colar-se e libertar-se, quando quer.

When the gecko unfurls its flexible toes onto the ceiling,

Quando a osga desdobra os dedos flexíveis no teto,

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

as espátulas colocam-se no ângulo perfeito para ativar a força van der Waals.

The spatulae flatten,

As espátulas achatam-se,

creating lots of surface area for their positively

criando uma grande área superficial

para que as manchas de cargas positiva e negativa

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

encontrem manchas complementares no teto.

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

Cada espátula só contribui com uma quantidade mínima

dessa atração van der Waals.

But a gecko has about two billion of them,

Mas uma osga tem cerca de 2000 milhões de espátulas,

creating enough combined force to support its weight.

o que cria uma força combinada que aguenta o seu peso.

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

A osga até pode balançar pendurada só por um dos dedos.

That super stickiness can be broken, though,

Mas esta adesão extraordinária pode ser anulada

by changing the angle just a little bit.

mudando apenas um pouco o ângulo.

So, the gecko can peel its foot back off,

Portanto, a osga pode descolar-se

scurrying towards a meal or away from a predator.

para correr atrás duma refeição ou para fugir de um predador.

This strategy, using a forest of specially shaped bristles

Esta estratégia, que usa uma floresta de rugas de forma especial,

to maximize the van der Waals forces between ordinary molecules

para otimizar as forças van der Waals entre moléculas vulgares

has inspired man-made materials

inspirou materiais artificiais

designed to imitate the gecko's amazing adhesive ability.

concebidos para imitar a espantosa capacidade adesiva da osga.

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

As versões artificiais ainda não são tão fortes como os dedos duma osga

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

mas são bastante boas para permitir que um adulto

to climb 25 feet up a glass wall.

consiga trepar 7,5 metros por uma parede de vidro.

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

As presas das osgas também usam as forças van der Waals

to stick to the ceiling.

para se colarem ao teto.

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

Portanto, a osga descola as patas e a perseguição recomeça.