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Biônica


 Zoologia

Aquilo que no passado provocou quase tantos esforços quanto fracassos tem sido possibilitado pela biônica: projetos de máquinas construídas com base em modelos tirados da natureza.

Biônica é uma disciplina que se firmou a partir da década de 1960, com o objetivo de estudar o desenho e a fabricação de sistemas artificiais com características próprias aos seres vivos. Embora apresente aspectos afins, não deve ser confundida com a bioengenharia (ou biotecnologia) ou a cibernética. A primeira utiliza seres vivos para realizar certos processos industriais (como a cultura de fermentos em petróleo), para produzir proteínas alimentícias e usar microrganismos para obtenção de concentrados metálicos a partir de minérios pobres ou a digestão de detritos por bactérias em baterias bioquímicas para geração de energia elétrica. Já a cibernética estuda os mecanismos de comunicação e controle e compara os dos seres vivos com os de máquinas.

O homem sempre procurou imitar a natureza e muitos inventores projetaram máquinas que utilizavam animais como modelos. Por um lado, copiar a natureza apresenta vantagens importantes, já que a maioria dos seres vivos é resultado de dois bilhões de anos de evolução, e a construção de equipamentos a serem usados em ambiente semelhante ao dos seres vivos pode tirar proveito dessa experiência. Entretanto, em geral a cópia servil da natureza leva a maus resultados. Por exemplo, quando se tentou copiar o vôo das aves e se construíram máquinas munidas de asas móveis, não se obteve êxito algum. Já a compreensão do princípio do vôo permitiu ao homem construir aeronaves complexas. A imitação direta da natureza é difícil, senão impossível, devido, entre outras razões, às enormes diferenças de escala. Se, por exemplo, se construísse uma máquina que fosse cópia do corpo de uma formiga, aumentando-se seu tamanho várias vezes, as patas se quebrariam, já que sua seção transversal não aumenta na mesma proporção do volume e do peso que sustentam.

Entre os principais campos de estudo da biônica deve-se mencionar o relacionado com o processamento e a armazenagem de informações. A rede de transmissão das informações nos seres vivos funciona da seguinte maneira: as sensações externas são recebidas pelos órgãos dos sentidos e transformados em sinais, que são transmitidos pelas células nervosas aos centros de processamento e memória, no cérebro. As víboras da subfamília Crotalinae, por exemplo, possuem um mecanismo de detecção de calor, situado entre as narinas e os olhos. Esse órgão é tão sensível que detecta um rato a metros de distância.
Em um condutor artificial, como, por exemplo, um fio de telefone, o sinal atenua-se à medida que atravessa o fio, havendo a necessidade de ampliá-lo a intervalos. O mesmo já não ocorre às células nervosas: o impulso nervoso enviado pelos órgãos dos sentidos, além de não enfraquecer, avança em uma única direção. A compreensão desse mecanismo permitiu criar em 1960 o neuristor, capaz de transmitor sinais em uma única direção sem que se enfraqueçam, além de realizar operações numéricas e lógicas.

Uma outra questão de interesse da biônica pressupõe a capacidade dos organismos vivos de fazer uso das informações. Em circunstâncias variáveis, o homem é capaz de escolher diferentes campos de ação, graças ao processo de reconhecimento de modelos (pattern recognition), através do qual cada situação se assemelha de alguma forma a algo já experimentado antes. As máquinas criadas para realizar essa função definem e alteram ligações entre um grande número de possíveis rotas alternativas, em uma rede de caminhos. Esse tipo de "aprendizado", porém, é ainda rudimentar e bem inferior ao do homem.
A primeira diferença essencial entre os computadores e o cérebro humano está na forma como sua memória é organizada. Nos computadores, as informações são armazenadas em diversos compartimentos, cada um com seu endereço.  Só é possível localizá-las conhecendo-se o endereço exato. Nos seres humanos, no entanto, o acesso às informações armazenadas se faz por seu conteúdo e não por meio de um código (endereçamento) externo. Além disso, os computadores só podem processar informações precisas. Realizam apenas, e repetidamente, as mesmas operações simples, que precisam de alta velocidade para alcançar resultados complexos. O cérebro, em vez disso, aceita informações não organizadas e funciona de maneira lenta, mas não seqüencial, chegando a resultados simultâneos que podem ser comparados.

O campo de aplicação da biônica apresenta, dessa forma, uma única limitação. Seu fundamento é o princípio de seleção, que permite determinar os casos em que as soluções da natureza podem ser reproduzidas satisfatoriamente. Mas em numerosas experiências, o risco e o custo dos projetos biônicos tornam preferível o uso de tecnologias mais convencionais.