Cientistas propõem termo biometal para definir a estrutura bucal de verme marinho

A descoberta de uma estrutura bucal reforçada por íons metálicos no verme marinho Perinereis cultrifera está provocando a reavaliação dos limites entre tecidos biológicos e materiais minerais. Um estudo publicado na revista Biophysics Reviews revelou que as mandíbulas desse predador, presente em oceanos como o Atlântico, possuem dureza e comportamento mecânico que não se encaixam nas classificações científicas atuais.

A categoria dos biometais

Pesquisadores da Universidade Técnica de Viena propuseram o termo biometal para definir essa composição singular. Diferente de ossos ou dentes, a estrutura bucal do verme é formada por uma combinação de íons e proteínas estruturais. Essa mistura confere ao animal a capacidade de morder e triturar alimentos sob pressão considerável, apresentando propriedades semelhantes às de metais, embora não seja um material metálico convencional.

A definição de biometal baseia-se em três pilares fundamentais:

• A dureza do material;
• A resposta à deformação;
• A organização microscópica entre íons e proteínas.

Análise técnica e comportamento mecânico

Para compreender a resistência da mandíbula, a equipe utilizou a nanoindentação, técnica que mede a dureza de materiais através de pressão em escala microscópica. Aliada a análises químicas, a metodologia confirmou que a concentração de íons metálicos é maior nas extremidades da mandíbula, região onde o esforço para capturar e triturar presas é mais intenso.

Durante os testes, foi identificado o efeito de tamanho da nanoindentação de Nix-Gao, fenômeno anteriormente registrado em metais como prata e cobre. Esse efeito ocorre quando áreas reduzidas tornam-se mais resistentes a marcações do que superfícies maiores, resultado de mudanças de deformação em espaços diminutos que bloqueiam defeitos na estrutura.

Diferenças estruturais e perspectivas

Apesar das semelhanças com metais cristalinos, o tecido do Perinereis cultrifera apresenta uma distinção crucial: a elasticidade varia conforme o tamanho da área analisada. Christian Hellmich destacou que essa elasticidade dependente do tamanho é a característica que diferencia os biometais de metais convencionais. Para investigar a origem atômica desse comportamento, a equipe aplicou modelos matemáticos.

O objetivo agora é expandir a base de dados experimentais analisando outras espécies. A intenção dos cientistas é aprimorar o conceito teórico e explorar como intervenções genéticas podem influenciar o design de materiais. A compreensão desses mecanismos naturais pode viabilizar a criação de materiais resistentes inspirados na evolução biológica.