Atletas de Aço - Fisiologia

ATLETAS DE AÇO - Fisiologia

Todo ano acontece a Race Across America, uma das mais duras provas de ciclismo do mundo. Durante cinco dias,  equipes de corredores pedalam sem parar, revezando-se, e atravessam os Estados Unidos, da costa Oeste à ste. O esforço e o estresse do corpo são tremendos. Tecnologia, mecânica,  fisiologia,  fisioterapia e nutricionismo são cruciais para a vitória e para a segurança dos atletas - tanto quanto músculos de aço. Veja o que ciclistas brasileiros já aprenderam com a prova.

Medalhas de Ouro - Ciência

MEDALHAS DE OURO - Ciência

Os brasileiros não são feras apenas nas quadras e nos tatames: também furam bloqueios e marcam pontos na competitiva área da ciência intemacional. Inquietos, apaixonados pelo conhecimento e incansáveis no trabalho, eles compensam com essas virtudes o desequilíbrio flagrante em termos de recursos materiais e humanos .

Nanotecnologia no coração da matéria

NANOTECNOLOGIA NO CORAÇÃO DA MATÉRIA

Graças ao microscópio de efeito túnel, baseado nos princípios da Física quântica, os cientistas conseguem enxergar átomos e manipulá-los um a um. Em uma década, a nanotecnologia, ciência do infinitamente pequeno, poderá ver os primeiros resultados práticos da possibilidade de construir moléculas sob medida. A longo prazo, em vinte ou trinta anos, é provável que surjam supercomputadores de bolso e minúsculas sondas para percorrer o interior do corpo humano.

Cientistas de Harvard fazem primeiro voo controlado de 'robô-inseto'

Cientistas de Harvard fazem primeiro voo controlado de 'robô-inseto'

'Robôs-insetos' desenvolvidos nos EUA (Foto: Kevin Ma e Pakpong Chirarattananon/Harvard University)

Aparelho de 80 mg levou mais de uma década para ser concluído.
Expectativa é que dispositivo possa ser usado em várias áreas no futuro.

Assim caminha a Humanidade - Biologia

ASSIM CAMINHA A HUMANIDADE - Biologia

Andar, correr, pular, chutar, dançar: pesquisas revelam passo a passo todo o trabalho mal recompensado dos pés e ensinam como proteger essa eficiente estrutura.

O jogador está parado, esperando a ordem do juiz para cobrar o pênalti. Ao soar o apito, ele dá alguns passos para trás, corre, chuta a bola com violenta precisão e comemora o gol aos saltos de alegria. A torcida eufórica talvez ponha nas nuvens a pontaria do artilheiro ou a força do chute, mas poucos se lembrarão dos verdadeiros responsáveis pela proeza, aqueles que sustentaram o atleta, impulsionaram o corpo a toda velocidade e enfim lançaram a bola na direção da rede - os pés. Aliás, além de não lembrar o que é devido, quase ninguém olha direito por onde anda, até porque andar é um ato reflexo, algo que se faz sem pensar. Assim, costuma-se passar distraidamente por cima dos pés, estes pedestres trabalhadores que estão em serviço mesmo quando imóveis, como os do jogador à espera do apito do juiz, e, em movimento, fazem a humanidade caminhar também no sentido figurado da palavra. Se uma pessoa permanece estática ou se ela anda, se dispara correndo ou sai pulando, para cada situação existe uma expressão corporal específica dos pés - um modo próprio de pisar. Os ossos, os músculos e os ligamentos de cada pé se comportam de forma diferente no passo de uma bailarina ou na marcha de um soldado, por exemplo. Essa versatilidade permite ao homem se movimentar segundo os mais diversos ritmos e coreografias. Em compensação, um bicho, ao andar de quatro, tropeça menos do que o ser humano que, para ter mãos livres e com elas modelar o mundo, ergueu duas patas, tornando-se bípede. Pôr apenas dois pés pelas mãos no chão tem um preço, que qualquer estudante de Geometria entende: onde existem no mínimo três pontos - e no caso dos quadrúpedes existem quatro - passa um plano, figura que se assenta com facilidade na superfície; já por dois pontos, formados pelos dois pés, só pode passar uma linha. Ou seja, é como se o homem sempre estivesse em uma corda bamba.

Resultado: o ser humano é o único animal com problemas de coluna e com eventuais dores de cansaço nos pés, embora estes permaneçam firmes no chão. "O equilíbrio é possível principalmente porque a sua estrutura óssea não é uma peça única soldada", nota o professor de Anatomia Aldo Junqueira Rodrigues, da Universidade de São Paulo, enquanto movimenta o esqueleto de um pé sobre a mesa, mostrando como os 26 ossos se acomodam aos altos e baixos de uma superfície coberta de livros e papéis. Além desse jogo de balanço, são responsáveis pela eficiência dos pés na tarefa de suportar o corpo 21 tiras fibrosas resistentes, os chamados ligamentos, que amarram os ossos para formar três arcos de sustentação: um lateral, um longitudinal e um transversal. "A maioria das pontes é em arco, a estrutura considerada ideal pelos engenheiros para agüentar grandes pesos", compara Rodrigues.

De fato, cada pé tem de 20 a 25 centímetros quadrados de área para sustentar um adulto parado no ponto de ônibus ou na fila de um banco. Quando uma pessoa fica em pé, a ponta da coluna lombar, conhecida como sacro, divide o peso em partes iguais sobre as duas pernas. Assim como a pedra angular de uma ponte reparte a carga pelas duas extremidades, a articulação que liga a perna ao pé distribui o peso do corpo entre o calcanhar e a base dos dedos. Mas como, na verdade, aquela articulação não fica bem no meio, como no caso da pedra, cerca de 70 por cento da carga acaba pesando sobre o calcanhar e apenas os 30 por cento restantes são sustentados na ponta do pé.

A situação só muda quando a contração dos músculos da perna e um leve requebrar da bacia arrancam um pé do chão: é quando se dá o primeiro passo de uma caminhada. "Então todo o peso fica sobre um único calcanhar e vai se deslocando para os dois primeiros dedos", descreve o anatomista Rodrigues, em pé na sua sala, reproduzindo em câmara lenta os movimentos. A mímica, porém, não sai perfeita porque, desde que sofreu um acidente na fazenda, no início do ano, o médico anda com problemas no hálux, o popular dedão. É esse dedo que, durante frações de segundo, suporta todo o corpo e, feito uma alavanca, dá o impulso jogando o pé para trás, marcando o início de um novo passo.

Não se negue, porém, a importância dos outros dedos, que em eternos pequenos movimentos vão agarrando o solo a cada passo. Sem eles, o homem sacolejaria como uma carroça com a roda lisa de madeira passando aos trancos sobre os obstáculos existentes no chão. Os dedos equivalem, portanto, às ranhuras esculpidas no pneu de um trator, razão pela qual é capaz de atravessar tranqüilamente os terrenos mais difíceis. "É por isso que, usando sapatos, os quais dificultam o mexer dos dedos, é muito mais complicado subir em uma árvore", exemplifica o ortopedista paranaense Guglielmo Mistrorigo. Um passeio pode se tornar muito mais cansativo, contudo, para quem não tem as curvaturas dos pés - são os chamados pés planos, como dizem os médicos, ou pés chatos, como diz todo mundo. Neles, as articulações da região plantar desabam a ponto de repuxar os ligamentos dos dedos; estes, dessa forma, mal encostam no chão para auxiliar o andar.

Assim, os quarenta músculos dos pés acabam tendo um trabalho extra para avançar - daí que o dono do pé chato é um preguiçoso por justa causa, pois caminhar poucos metros que seja lhe custa o dobro de energia em relação ao pé normal e, eventualmente, provoca dores. "A criança com pé chato vive pedindo colo", observa Mistrorigo. Mas, na infância, quando os ligamentos são frouxos e a musculatura ainda é fraca, o pé chato é quase uma unanimidade. Na criança os arcos podem até existir, mas quando elas ficam em pé o peso do corpo os achata - por isso, os primeiros passos do ser humano são desengonçados, como se calçasse pés-de-pato.

No final dos anos 60, Mistrorigo encontrou em uma festa a mãe de duas ex-pacientes, às quais ele havia receitado as tradicionais botas ortopédicas, com palmilhas que forçam a formação dos arcos. "A mulher elogiou o tratamento", recorda-se o ortopedista. "Mas, antes que eu saboreasse o comentário, ela acrescentou que as botinhas eram tão eficazes que as filhas só as usavam três vezes por semana e, mesmo assim, ficaram curadas." Desconfiado, Mistrorigo mais tarde arriscou abandonar as "botinhas milagrosas" em alguns casos e, desse modo, constatou algo que durante muito tempo deixou seus colegas com um pé atrás: "O pé plano nas crianças costuma ser um fenômeno temporário, que se corrige naturalmente sem a ajuda do médico".

De fato, um estudo com mais de 3 mil pessoas, publicado por ortopedistas americanos no início do ano, confirmou que apenas uma em cada 25 crianças continua com pés chatos depois dos 6 anos, calçando ou não palmilhas ortopédicas. Segundo o professor Henrique Sodré Fialho, da Escola Paulista de Medicina, que há dez anos se dedica exclusivamente ao estudo dos pés, tanto o pé normal como o chato ou ainda o cavo - aquele com arcos exagerados - não dão um passo sequer sem exigir conforto, "sem manter as estruturas no lugar certo para caminhar". Nesse sentido, o mundo caminha muito mal - porque caminha calçado. O sapato, criado ao que tudo indica pelos egípcios há 4 mil anos para proteger a sola natural dos pés, tornou-se com o tempo e com a moda um confinamento, algo que impede a acomodação correta dos ossos.

Cada homem que reclama de dores provocadas por esse verdadeiro espartilho pode estar certo de que a queixa é compartilhada por dezoito mulheres. A proporção é uma questão de altura. Embora os homens costumem calçar dois ou três números maiores do que as mulheres, graças ao seu esqueleto avantajado, a única diferença entre o pé masculino e o feminino é que este último tende a sofrer o castigo adicional do uso costumeiro de saltos altos, os quais deixam o pé feito uma ladeira sobre a qual o peso rola para baixo. "O melhor modelo de sapato é o do homem", receita o médico Sodré. Mas, cá entre nós, o andar de Marilyn Monroe não seria tão sinuosamente sedutor se ela calçasse um mocassino baixo de bico largo em vez de um salto agulha 7,5. 

Os saltos, na realidade, foram uma invenção de machos, criados no século XVI para os oficiais do exército francês acomodarem o pé no estribo das montarias. No entanto, ao adotá-los, há pouco mais de cem anos, as mulheres parecem intuitivamente ter aprendido uma lição de anatomia. "Para compensar o peso jogado para a frente", descreve Sodré, "a coluna lombar vai para trás, arrebitando o bumbum." Além disso, os saltos ajudam a mulher a exibir uma antiga marca de feminilidade, isto é, caminhar a passinhos curtos, como gueixas. Isso porque andar é empurrar o chão para trás: ao contrair-se, o músculo da barriga da perna, que termina no tendão de Aquiles, flexiona os artelhos e apóia o calcanhar; o mesmo músculo se estica e, então, como uma alavanca, o pé puxa o solo.

Quanto maior o salto do sapato, menos o pé consegue fazer tal flexão e, portanto, menor a alavanca e menor o passo. Aliás, é justamente para aumentar a alavanca que os atletas largam agachados nas corridas, com os pés totalmente flexionados. Correr, porém, é outra história, pois de acordo com o ortopedista Flávio Murachovsky, do Hospital Albert Einstein, em São Paulo, "há instantes em que ambos os pés ficam no ar e só as pontas tocam o solo". Para quem busca velocidade, bater o calcanhar no chão é amortecer o impacto - e o ritmo. Mas o que não falta, segundo Murachovsky, é gente pisando errado ao acelerar a marcha. As conseqüências mais comuns são as entorses, quando o osso do tornozelo sai e volta imediatamente para o seu lugar. "O deslocamento, embora breve, é suficiente para machucar os ligamentos ao redor", explica o médico, especialista em traumas. Para o ortopedista paulista Osny Salomão, o avanço atual da Ortopedia foi possível graças ao aparecimento, há cerca de dez anos, da Biomecânica, a área da ciência que estuda os movimentos do homem. Hoje se sabe, por exemplo, que um pé se cansa menos ao chutar uma bola com força do que nas freadas repentinas que um jogador é obrigado a dar para driblar o adversário - algo que exige muito mais habilidade. Forçam mais os pés, no entanto, os jogadores de vôlei que, nas cortadas, caem sobre os pés com um peso quatro vezes maior do que o apontado na balança. Sempre que se pula numa quadra ou numa aula da saltitante ginástica aeróbica, quem faz força é a perna, mas quem pode sofrer são os pés: a musculatura relaxa para que os ossinhos, um por um, com diferença de frações de segundo, se amontoem ao bater no solo.

Quanto mais forte o impulso, maior o pulo e menor a capacidade dos amortecedores do pé. Assim, por exemplo, quando o jogador Oscar, da seleção brasileira de basquete, com seus 2,04 metros e 102 quilos, volta do salto para fazer uma cesta, seus pés sofrem um impacto de 800 quilos a uma tonelada. "Mas o pé mais problemático é o da bailarina", sustenta Osny Salomão que, aliás, se considera privilegiado por nunca ter sentido, em seus 54 anos, uma dor no pé. Quem vê o suave deslizar de um par de sapatilhas no palco não imagina que elas costumam calçar pés deformados por calos - que nada mais são do que a resposta da pele a uma situação de aperto. No caso, o aperto provocado pelos ossos metatarsianos dos dedos que, afinal, não nasceram para enfrentar, na posição vertical, a força da gravidade.

"Apesar da aparência, o problema não está tanto em ficar na ponta do pé, já que a musculatura da bailarina começa a ser treinada, a partir dos 5 anos, para diminuir o esforço dos ossos", revela Salomão. "O pior mesmo é o número de horas que uma bailarina ensaia diariamente." Sim, porque as articulações do pé suportam pegar no pesado por tempo limitado: a pressão constante faz o material rígido dos ossos e ligamentos ceder, causando um desgaste chamado artrose, que torna os movimentos difíceis como os de uma máquina enferrujada. Nos esportes, ao menos, existe uma corrida tecnológica para evitar seqüelas desse tipo, desde que nos anos 70 surgiram os primeiros  tênis especiais para corrida . Justa preocupação: o carioca, ao praticar jogging em Copacabana, talvez nunca tenha se dado conta de que, percorrendo a praia de ponta a ponta, estará tocando o solo cerca de 10 mil vezes com um impacto equivalente a duas vezes e meia o peso do corpo.

"Atualmente, os pesquisadores sabem que cada esporte merece um tênis projetado especificamente para diminuir os riscos de lesões e melhorar o desempenho do atleta", conta o médico Mário Donato, que fez doutorado em Biomecânica na Escócia e comanda um bem montado laboratório na Universidade Federal do Rio de Janeiro. Criar tênis para os brasileiros tem sido uma tarefa sob medida: uma pesquisa realizada há dois anos pela UFRJ apontou, por exemplo, que o pé nacional é cerca de 2 centímetros mais largo do que a média dos pés europeus. É irônico, mas, numa época em que a Medicina caminha a passos largos, prolongando a saúde de cada órgão, justamente as pessoas que mais correm, pulam e caminham, ou ainda driblam e chutam bolas a gol impecavelmente, têm a vida útil dos pés abreviada: os ligamentos afrouxam, os ossos se deslocam, a pele cria calos, a distribuição equilibrada do peso é perturbada. Conhecer a força que o pé faz é meio caminho andado para proteger essa estrutura que garante ao homem o direito de ir e vir. 

Pé ante pé

Tudo que acontece durante um passo.

O pé flexiona-se, apoiando-se no calcanhar, para onde o peso do corpo se desloca.

Então, encosta completamente no chão, dividindo o peso do corpo pelas duas extremidades enquanto o joelho começa a se dobrar para dar impulso. Ao mesmo tempo, o osso da bacia, na altura dos quadris, inclina-se para encurtar a outra perna e assim arrancar o outro pé do chão. Como o corpo é levado para a frente, graças ao impulso do joelho, a carga sobre os pés começa a se deslocar em direção aos dedos; à medida que isso acontece, o calcanhar vai se erguendo. Nesse instante, praticamente todo corpo é sustentado pelos dois primeiros dedos; o hálux, ou dedão, empurra o solo para trás e as articulações do joelho tiram o pé do chão. Enquanto isso, o outro pé já deve esperar flexionado, apoiado no calcanhar - é o início de um novo passo. 

Anatomia de um tênis

Fazer o pé se sentir como se despencasse sobre uma cama de algodão: há quinze anos essa tem sido a pretensão dos fabricantes de tênis. Assim surgiram os solados porosos, usados até hoje, cujas inúmeras bolsinhas de ar absorvem choques. Mas, "com o tempo, o emborrachado acaba se compactando", nota Amaury Rosenberg, gerente de marketing no Brasil da Nike, que vende 70 milhões de pares por ano no mundo inteiro. Por isso foram criados dispositivos para completar o sistema amortecedor, como bolsas de líquidos ou molas de um vinil especial embutidos no solado. Há dez anos, a Nike criou o airbag (bolsa de ar, em inglês): um gás, cuja fórmula é guardada a sete chaves, é encapsulado para funcionar como um trampolim, transformando o impacto em impulso. "Com isso, o atleta se cansa menos", garante Rosenberg.

Outro objetivo dos tênis modernos é evitar torções: as palmilhas agora costumam ter uma espécie de moldura para que o pé não saia do lugar. Para que o calcanhar tampouco se mexa acrescentou-se uma peça rígida de plástico, o contraforte, moldada no seu formato. Um dos detalhes mais importantes, porém, são aquelas ranhuras visíveis na sola de borracha, que tornam o calçado especialmente adequado a certos movimentos. Nos tênis de basquete, por exemplo, o desenho de uma espiral ajuda o pé a deslizar nos giros necessários durante a partida. 

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Motorzinhos do Progresso - Tecnologia

MOTORZINHOS DO PROGRESSO - Tecnologia

Engenheiros esculpem máquinas tão pequenas que não podem ser vistas a olho nu. A micromecânica promete avanços comparáveis aos da miniaturização na eletrônica.

O coração bate cada vez mais perto e a turbulência da corrente sangüínea obriga as turbinas do microrrobô a funcionar a toda potência. Tendo finalmente chegado ao destino - a artéria aorta -, o engenho prende-se firmemente às paredes do vaso, esticando o braço mecânico. Começa então o trabalho: minúsculas serras rasgam, limam e trituram os depósitos de cálcio que ameaçavam impedir a passagem do sangue até o músculo cardíaco. Exaustas as baterias, o engenho se deixa arrastar rumo ao ponto de saída do organismo, um pequeno corte na pele do paciente. Missão cumprida. A cena, por enquanto, faz parte do filme Viagem fantástica, de 1966, ou de sua versão de 1987, Viagem insólita. de Steven Spielberg. Mas, se depender dos esforços de Iwao Fujimasa um especialista em coração artificial da Universidade de Tóquio, tal operação deixará de ser fantasia mais cedo do que se pensa. Pois, sob o seu comando, um grupo de vinte pesquisadores planeja construir, em meros três anos, um robô com menos de 1 milímetro de diâmetro, capaz de insólitas incursões medicinais por dentro de órgãos e artérias. Para transformar a ficção em realidade, porém, o grupo precisa obter equipamentos com medidas mil vezes inferiores às menores peças disponíveis atualmente - estas já imperceptíveis a olho nu. Adaptando as máquinas utilizadas para a produção de microchips de computadores, partes móveis de 0,127 milímetro de diâmetro começam a ser feitas em silício graças a uma variação da técnica de fotolitografia normalmente utilizada. Ao que tudo indica, a miniaturização da tecnologia, que tem feito grandes progressos nos últimos quarenta anos, desde a invenção do transístor está passando por um novo salto evolutivo. É o advento da micromecânica. com suas válvulas, molas, engrenagens e alavancas que caberiam facilmente às dúzias dentro de uma letra "o". Aparelhos construídos com tais componentes poderão, um dia atuar em variados campos, da microcirurgia à exploração espacial em miniespaçonaves "Dentro de 25 anos as micromáquinas terão feito pelas máquinas o que a microeletrônica fez pela eletrônica",. previu em 1988 um documento da Fundação Nacional de Ciências dos Estados Unidos. E os investimentos estão crescendo para colocar centenas de partes móveis e circuitos elétricos em um só chip de silício.

Pressionados pela guerra fria e pela corrida espacial. os cientistas americanos do final da década de 50 em diante desencadearam um combate à parte para reduzir o tamanho dos materiais eletrônicos necessários como guias de mísseis, criando toda uma linhagem de equipamentos leves, de fácil lançamento ao espaço. Foram os japoneses, porém, que enxergaram o que poderia render a aplicação da tecnologia de miniaturização ao mercado de consumo. Calcula-se que não passe de cinqüenta em todo o mundo o número de especialistas em tecnologia de micromáquinas, mas os primeiros resultados do seu trabalho estão pipocando em vários lugares. Na Universidade Johns Hopkins, em Baltimore, nos Estados Unidos, pesquisadores criaram uma pílula, pouco maior que uma drágea de vitamina comum, que contém um termômetro de silício e todos os instrumentos eletrônicos necessários para transmitir suas medições, instantaneamente, a um equipamento externo. Entusiasmados, os cientistas imaginam que na área médica a miniaturização irá desembocar. por exemplo na fabricação de pílulas inteligentes. capazes de transmitir informações sobre o ritmo cardíaco, as funções nervosas ou a acidez do estômago de um paciente.

Outro grupo, da Universidade da Califórnia, em Berkeley, já construiu um motor de silício de diâmetro não muito superior a um pêlo humano, que pode rodar 500 vezes por minuto. Antes de vir a movimentar microrrobôs, como se espera, esses motores já servem como ventiladores de circuitos integrados, que necessitam resfriamento constante. O relatório da Fundação Nacional de Ciências inclui entre os microequipamentos que despontam no horizonte da virada do século peças miniaturizadas capazes de engendrar uma nova geração de minúsculos computadores, gravadores e câmaras de vídeo. Os próprios pesquisadores reconhecem que a maioria das aplicações possíveis do encolhimento 

de motores e ferramentas ainda precisa ser imaginada. "A micromecânica surge como o elo que faltava entre a engenharia mecânica e a eletrônica", aponta Gilmar Barreto, professor de Engenharia Elétrica da Universidade de Campinas (Unicamp). "Enquanto os sistemas eletrônicos diminuíram sem parar nos últimos tempos, as partes mecânicas não conseguiram seguir no mesmo ritmo." De fato, ao montar as peças, mesmo as mãos do mais hábil relojoeiro têm seus limites, assim como os materiais e as ferramentas empregadas. O fino trabalho de precisão sob potentes lentes de aumento não basta para levar a mecânica à escala do mícron (milésimo de milímetro). E, embora os construtores conheçam os conceitos de dureza dos materiais e de fricção e resistência do ar válidos para máquinas comuns, eles já não se aplicam nessa ordem de pequenez impondo novos desafios. "As propriedades físicas e químicas dos materiais mudam com as suas dimensões" explica Fernando Galembeck, especialista em Química dos Materiais da Unicamp. O mesmo, por sinal, acontece na natureza, observou certa vez o paleontólogo americano Stephen Jay Gould para explicar por que um elefante não poderia ficar do tamanho de uma formiga e continuar a ser um elefante e vice-versa.

No reino das coisas criadas pelo homem, os processos de trabalho em escalas tão reduzidas são muito mais químicos do que propriamente mecânicos. Afinal, a estrutura molecular da matéria-prima das peças é praticamente da mesma proporção que o conjunto inteiro. Ao se esculpir chips com ácidos, por exemplo, os finos caminhos por onde correm as informações eletrônicas precisam de um pavimento de silício absolutamente perfeito. Qualquer defeito nos cristais desse metal equivaleria a uma grande cratera. Além disso, alguns artefatos chegam mesmo a ter propriedades distintas, de acordo com o número e a disposição de seus átomos. A microfabricação oferece assim todo um novo campo de montagem e de experimentação de teorias, com máquinas e peças por enquanto existentes apenas em complicadas simulações de computador. "Graças à Informática, hoje conhecemos bem as propriedades elétricas do silício, cabe agora explorar também seus atributos mecânicos", lembra Galembeck. Para surpresa de muitos cientistas, o silício tem se mostrado mais forte que o aço inoxidável a ponto de poder ser levemente flexionado várias vezes sem perigo de quebrar. Outros materiais também estão na mira dos pesquisadores. Stephen C. Jacobsen, da Universidade americana de Utah, cria motores de metal e plástico, apelidados wobble (bamboleio, em inglês), nos quais um campo magnético induz o rotor ou eixo central a girar. Um deles está girando há mais de um ano sem parar. Embora muito pequeno, se estivesse girando numa estrada, seus mais de 10 bilhões de rotações já teriam sido o suficiente para levá-lo a meio caminho de uma viagem ao redor do planeta.

A diferença dos motores de silício, que são menores e giram mais depressa, mas com pouca potência, o wobble tem maior torque, devendo ser o mais adequado para mover componentes de futuros microrrobôs. "Centenas de milhares de réplicas desse tipo de motor poderiam ser produzidas em massa, simplesmente cortando-o em fatias como um salame", sugere seu criador. Além dos microrrobôs, que na linguagem técnica são chamados atuadores, isto é, aqueles que movem e fazem tarefas, outros mecanismos podem se valer da mesma tecnologia. A multinacional americana Texas Instruments estuda um chip coberto por 1 milhão de espelhos móveis que pode vir a ser a chave para os computadores ópticos. Serviria também como uma espécie de seletor de canais em sistemas telefônicos ópticos, onde espelhos cuja direção é controlada eletronicamente refletiriam pulsos de raios laser em diferentes rumos, efetuando ligações telefônicas. A micromecânica deverá criar, ainda, uma nova geração de microssensores, os instrumentos que darão sentidos humanos aos computadores. Um deles, por exemplo, integrado em um computador, funcionaria como um diminuto ouvido, captando o som da fala para transformá-la em impulsos eletrônicos nos sonhados aparelhos ativados pela voz.

"Para medir os fenômenos físicos", explica o físico Douglas Zampieri, que pesquisa na Unicamp o papel da eletrônica na robótica, "é preciso um sistema mecânico; se estiver acoplado a um robô, esse sistema não pode atrapalhar seus movimentos, pois estes devem ser medidos no tempo exato em que acontecem. Daí a necessidade de serem pequenos."

Tais sensores podem ser úteis em qualquer equipamento automatizado, principalmente aqueles em situação adversa a um mecânico de carne e osso. Para a futura estação orbital Freedom, por exemplo , planeja-se a construção de robôs operários com sentido tátil tão sensível quanto o do homem. Na verdade, grande número de sensores microscópicos já são empregados para medir a temperatura, a pressão do ar e a aceleração de aviões e carros. Só a General Motors americana consome anualmente cerca de 7 milhões de sensores de pressão em silício. Desenvolvidos uma década atrás, hoje podem ser encontrados na maioria dos automóveis com injeção eletrônica de combustível, onde melhoram a combustão por monitorar a pressão do ar.

São muito simples: uma fina membrana, com cerca de um quarto da espessura de um fio de cabelo, que se flexiona em resposta às mudanças de pressão.O movimento altera a condutividade elétrica do silício por um circuito no próprio chip.

"Este novo sistema deve substituir carburadores até 1997, quando as leis relativas à emissão de gases entrarem numa fase mais rigorosa", informa José Fernando Penteado, gerente de projetos da GM do Brasil. "A injeção regulada por sensores reduz a liberação de gases tóxicos." Daqui a cinco anos, os fabricantes acreditam que o carro típico deverá ter cerca de cinqüenta sensores de silício, programados para controlar o desempenho de freios, motor, suspensão etc. "Atualmente, os modelos mais luxuosos brasileiros contam com quase vinte", compara Penteado. Por enquanto, equipamentos como esses estão sendo testados em uso no ônibus espacial Discovery para medir as pressões da cabina e do sistema hidráulico e ainda avaliar o desempenho de mais de 250 pontos diferentes em toda a nave.

Do espaço para a vida cotidiana, os sensores estão ganhando novos usos a cada dia. No Japão, alguns aspiradores de pó valem-se do microengenho para ajustar automaticamente a máquina em diferentes tipos de carpetes. Técnicas recentes estão permitindo criar eixos mais finos que o fio de uma teia de aranha e rodas dentadas menores que um grão de poeira. A fantasia levada às últimas conseqüências consiste agora na criação de um robô capaz de operar em escala atômica, fabricando matéria molécula por molécula. Será a era da nanotecnologia, a manipulação de objetos medidos em nanômetros, bilionésimos de metro. 

Finíssima sintonia

A micromecânica apresenta personagens grandes e pequenos. Além de peças e equipamentos encolhidos, aparelhos de tamanho normal aproveitam a nova tecnologia para funcionar a apenas alguns mícrons uns dos outros, como as pás de uma turbina tipo fan dos jatos comerciais. É o caso, também, da cabeça de leitura magnética dos discos de computadores, que gira a quase 160 quilômetros por hora à distância de ínfimos 200 nanômetros, ou 200 bilionésimos de metro, da superfície do disco. "Seria o mesmo que pilotar um Jumbo a toda velocidade a uma polegada do chão", compara John Foster, pesquisados da IBM americana, a qual tem como lema "pense grande", mas (ou por isso mesmo) investe muito em microtecnologia.

Os lubrificantes daqueles discos, sujeitos às decolagens e pousos das cabeças magnéticas, chegam a operar ainda mais de perto - com as mais inesperadas conseqüências. No ano passado, pesquisadores da Universidade de Santa Bárbara, na Califórnia, descobriram que, devido ao atrito muito peculiar causado pela proximidade, as estruturas moleculares da camada de 1 nanômetro de espessura do lubrificante se confundem com as do próprio disco. Um tipo de laser conhecido como quantum-well, muito utilizado em comunicações por fibra óptica, também age em escalas reduzidas. A camada de material semicondutor responsável pela emissão de seus raios é gerada por um processo capaz de depositar coberturas de até 20 nanômetros sobre praticamente qualquer superfície. Intimidade é isso aí.

Colosso de Rodas - Tecnologia

COLOSSO DE RODAS - Tecnologia

Antes e depois de voar, um avião percorre quilômetros de pista. É quando entra em ação um equipamento surpreendentemente complexo - o trem de pouso.

O aviso "apaguem os cigarros e apertem os cintos" alerta os passageiros que o avião está prestes a pousar. Instantes depois, um novo ruído se junta ao das turbinas. Nada de assustar é apenas a descida dos trens de pouso, que dura 30 segundos e a bordo se traduz por um leve tremor nos assentos. Na verdade, essa pequena trepidação antecipa um formidável impacto - o contato dos pneus com o solo a 235 quilômetros por hora. Escondidos na fuselagem durante o vôo, os trens de aterrissagem suportam, mais que qualquer outra parte do avião, enormes esforços a cada pouso e decolagem. Já para suportar suas pesadas responsabilidades, os trens reúnem o que há de mais avançado em tecnologia aeronáutica. Rodas, pneus, freios e amortecedores, elementos típicos dos veículos que não saem do chão, também são essenciais para os aparelhos que voam, ainda que sejam menos ostensivos e menos glamurosos do que asas e reatores.

Cada trem de pouso pode pesar quase 3 toneladas - algo como 3 a 4 por cento de toda a aeronave - mas agüentam até o triplo desse peso total no choque com a pista. No caso de um Jumbo 747, o maior avião de passageiros da atualidade, as dezoito rodas dos cinco trens de pouso levam apenas 4 centésimos de segundo após o encontro com o cimento para acelerar à mesma velocidade do avião, enquanto suportam o impacto das 285 toneladas da aeronave. O atrito com a pista eleva a temperatura da borracha dos pneus a mais de 80 graus centígrados. Com o cinto apertado, o passageiro sente no corpo quando um anteparo na saída de ar das turbinas é acionado para mudar a direção do impulso, reduzindo a velocidade do aparelho. Ao mesmo tempo, dispositivos aerodinâmicos das asas diminuem a sustentação no ar e cravam o avião ao solo. Sensores instalados nos trens de pouso indicam então que as rodas giram e os amortecedores estão comprimidos, atestando desse modo que o avião definitivamente está no chão. É a vez de controles hidráulicos acionarem os freios automáticos das rodas reduzindo a marcha até uns 60 quilômetros por hora. Desse ponto em diante o piloto geralmente aciona o freio manual e, girando outro manche, conduz o aparelho, já lentamente, ao ponto de estacionamento.

Até o próximo vôo, o trem de pouso servirá como um simples suporte em terra, enquanto os mecânicos responsáveis pela manutenção tratam de reparar ou substituir as peças desgastadas. "Sabemos que o bom estado das rodas e pneus significa segurança ao serem exigidas ao máximo. As inspeções, portanto, ocorrem, a cada pouso em todos os aeroportos, onde há um intercâmbio de peças de reserva entre as companhias", explica Itacir Silvestrin, engenheiro-chefe de manutenção da Varig. "Após trezentas horas de vôo, o avião vai finalmente para o hangar e todo o trem é desmontado e revisado." Em seu departamento, que ocupa uma vasta área próxima ao Aeroporto do Galeão, no Rio de Janeiro, mais de 2 mil pessoas cuidam da conservação periódica de uma frota de 72 aeronaves, das quais oito 747.

De fato, uma boa medida dessa preocupação está na lista de manutenção das aeronaves entre um vôo e outro. Segundo Itacir, os trens de pouso chegam a ocupar o terceiro lugar em número de reparos e os gastos com freios e pneus só são superados pelos das peças dos motores. Os grandes esforços a que se sujeitam os 125 centímetros de diâmetro desses pneus de aviação limitam realmente sua vida normal a um máximo de 200 ciclos - sendo cada ciclo uma média de 10 quilômetros de rodagem em pistas de acesso à pista de decolagem, manobras no pátio de estacionamento e trechos de impulso em cada decolagem e pouso. Para sorte das companhias, entretanto, os pneus podem ser recauchutados várias vezes sem perder a qualidade. "A carcaça do pneu de aviação tem uma estrutura diferente. Os pneus de um Jumbo, por exemplo, que só perdem em tamanho para os de um modelo DC-10 agüentam até oito recauchutagens". informa Itacir. Ele faz uma afirmação surpreendente:"Ao contrário do que acontece com os carros, confiamos mais num pneu usado, já testado na prática, do que em um novo". Os freios desses gigantes sofrem ainda mais, tendo uma expectativa de vida útil da ordem de setecentos pousos. Seus discos múltiplos giram paralelamente em alta velocidade até serem comprimidos uns contra os outros por vários mecanismos hidráulicos, que seguram a rotação das rodas, provocando um aquecimento superior a 260 graus centígrados

Embora a última geração de discos já seja feita de materiais especialmente resistentes, como o berílio ou o carbono não há como evitar o desgaste provocado por tamanho atrito. Com todos esses problemas e mesmo desempenhando um papel vital, os trens de pouso não são considerados peças críticas para a segurança do avião, como é o caso do motor. "Afinal, é possível aterrissar sem os trens - e os projetistas consideram essa alternativa no desenvolvimento dos aparelhos: mas não dá para voar sem motores", compara o engenheiro aeronáutico Luis Carlos Affonso, da Empresa Brasileira de Aeronáutica (Embraer), a qual tem mais de 4 mil unidades vendidas em 21 anos de existência.

Houve tempo, de fato, em que os trens de pouso eram considerados desnecessários e mesmo inconvenientes. Era o tempo dos pioneiros da aviação, quando um pequeno motor movimentava um engenho de juncos, arames e telas. que somava alguns poucos quilos. Ao contrário do 14 bis de Santos Dumont, por exemplo, o mais pesado que o ar dos americanos Orville e Wilbur Wright não contava com nenhum trem de pouso. Para sair do chão, o biplano dos irmãos Wright utilizava apenas trilhos metálicos para diminuir o atrito com o terreno, o único problema que parecia preocupar esses pioneiros. Para aterrissar, o processo era ainda mais rústico: a própria estrutura suportava o golpe do encontro com o solo.

A maioria dos projetistas que os sucederam entretanto, logo passou a incluir rodas em suas fantásticas máquinas voadoras. O grande desafio dos primeiros adeptos do trem de pouso era resolver os problemas no ar, quando a superfície do trem opunha tal resistência ao vento que dificultava o avanço. E, à medida que se elevava a velocidade de cruzeiro possível de ser alcançada, o problema ficava potencialmente maior. É que, de acordo com uma equação básica de aerodinâmica, a resistência do ar sobe ao quadrado cada vez que se duplica a velocidade. Isso significa que se um corpo a 60 quilômetros por hora oferece uma resistência de valor quatro, quando estiver a 120 quilômetros horários a resistência chegará a dezesseis.

Assim, o que parecia ser uma solução definitiva também tinha seus inconvenientes e os engenheiros trataram de buscar novas opções. Uma delas foi a utilização de um carro de decolagem, que se desprendia do avião tão logo este deixava o solo. Obviamente, essa idéia não resistiu muito tempo, já que o pouso se dava diretamente sobre a fuselagem, como nos velhos engenhos dos irmãos Wright. Mesmo assim, alguns aviões de combate, como o caça alemão Messerschmitt ME163 "Komet", que alcançava 1000 quilômetros por hora, chegaram a adotar o desconfortável sistema. Temível caça a jato da Segunda Guerra Mundial, o Komet teve mais perdas durante as aterrissagens do que em situações de combate. Enquanto uma idéia melhor não surgia, as aeronaves que pousavam e decolavam na água começaram a ganhar terreno - por assim dizer.

O perfil em forma de canoa desses hidroaviões demonstrou ter, desde o início, uma aerodinâmica perfeita, muito superior aos seus parentes terrestres com trem fixo. O modelo anfíbio Catalina dos anos 40, por exemplo, só foi aposentado pela Força Aérea Brasileira há pouco mais de três anos. Mas, como nem sempre se tem uma superfície de água para utilizar como aeródromo, os engenheiros buscaram uma nova alternativa - esconder as rodas dentro da fuselagem ou da asa durante o vôo e retirá-las para pouso. Boa e exigente idéia. Afinal, um mecanismo que permita a retração e extensão das patas de rodas é sempre complicado de construir e inevitavelmente mais pesado que um equipamento fixo.

Tanto assim que até hoje o clássico trem imóvel, simples e robusto, sobrevive em alguns modelos. É o caso da maioria dos pequenos aviões de turismo. Na maior parte das vezes, esses aparelhos resolvem seus problemas de aerodinâmica com revestimentos nas rodas, que reduzem a resistência do ar. As primeiras aeronaves a incorporar efetivamente os trens escamoteáveis foram os caças de combate. Os pilotos desses primeiros modelos tinham de ser verdadeiros ases para controlar o avião. Pois, justamente durante as fases mais críticas, da decolagem ou aterrissagem, eram obrigados a um trabalho braçal: girar a manivela que por meio de cabos de aço movimentaria o aterrissador até seu alojamento. A história desses equipamentos registra uma série de acidentes com pilotos que simplesmente esqueciam de baixar o trem de pouso nesses momentos de tensão.

Desde então, a tecnologia de transportes aéreos desenvolveu vários sistemas alternativos de apoio aos mecanismos de controle do avião para reduzir os riscos provocados, entre outras coisas, por peças defeituosas. É o que o engenheiro Affonso, da Embraer, chama de redundância: em caso de pane em qualquer sistema, há sempre outro de reserva pronto para executar a mesma função. Assim, se os trens de pouso não obedecerem ao comando para abaixar, sempre se poderá destravá-los manualmente e deixá-los cair por gravidade (sistema free fall, ou queda livre). Existem normas internacionais especificando tais mecanismos de segurança. "No caso dos aviões grandes e mesmo na maioria dos modelos feitos por nós, que transportam apenas duas dezenas de passageiros, a norma é uma só", explica Affonso. Para os aviões militares as regras são outras.

O AMX, um caça de última geração desenvolvido pela Embraer em conjunto com empresas italianas, conta, por exemplo, com apenas um pneu em cada trem de pouso, uma falta de redundância inadmissível em aviões civis, que transportam não uma, mas até 408 pessoas - nenhuma delas, por sinal, acomodada em assentos ejetáveis. Para Affonso, o exemplo do AMX ilustra bem como o trem de pouso realmente define o projeto final da aeronave. "Além disso, um avião começa a ser projetado pela posição do trem de pouso em relação à fuselagem e às asas", lembra. Desde a Segunda Guerra Mundial, utiliza-se um trem dianteiro (proa) e um par de trens principais presos às asas ou à fuselagem, próximos ao centro de gravidade do aparelho (ponto de equilíbrio entre os pesos dianteiro e de cauda).

A roda de proa substituiu a rodilha traseira clássica dos velhos DC-3, que não tinha como ser recolhida durante o vôo, diminuindo o risco de pilonagem (como os aviadores se referem à capotagem durante o pouso), aumentando a visibilidade do piloto e facilitando a freada. Seguindo também esse raciocínio o tipo de pneu utilizado pode indicar o tempo de vôo que se pretende: os pneus radiais - largamente empregados por automóveis devido à sua alta resistência - só na última década começaram a ser adotados por algumas companhias de aviação e, mesmo assim, exclusivamente para determinadas viagens curtas com pouco tempo de permanência em terra. Para viagens longas, não vale a pena carregar esse tipo de pneu e sim outros mais leves. Mas, se os aviões passaram a imitar os carros nesse aspecto, em outros acontece o inverso. E a razão disso é fácil de entender. Com a redução da velocidade o avião necessariamente vai para o chão e passa a funcionar como um improvável grande automóvel alado, dotado de todos os recursos e sujeito a problemas bem conhecidos de qualquer motorista.

A aquaplanagem, por exemplo, é um problema comum em pouso sobre pistas molhadas, que preocupa os engenheiros aeronáuticos há muito tempo. Ocorre quando partículas de óleo misturam-se à água da chuva, formando uma fina camada escorregadia sobre a pista. Em alta velocidade, os pneus podem se despregar do solo, girando em falso e perdendo a eficácia aderente ao frear. A solução, que mais tarde foi transplantada em vários modelos de carro, consiste em um mecanismo que detecta o bloqueio das rodas, atenuando a pressão dos freios, de forma que elas voltem a girar. Para o motor também continuar girando, sem se encharcar e morrer, os trens foram desenhados para jogar a água em outra direção. O estouro de um pneu, outro problema comum a qualquer automóvel, contém um risco maior. Por isso se os pneus se aquecerem até o ponto crítico, a 150 graus centígrados, uma válvula se romperá e irá liberar o ar lentamente, antes que ocorra o acidente. "Os atuais desafios que enfrentamos ao desenvolver novos projetos reúnem diversas áreas especializadas", descreve o engenheiro Affonso. A engenharia de materiais, por exemplo, deverá substituir o alumínio forjado e o aço dos trens por compostos metálicos de carbono.

A mecânica e a eletrônica poderão, em pouco tempo, apresentar um amortecedor inteligente, que se ajuste a fim de suportar o impacto específico de cada situação, tornando os pousos mais confortáveis. O trem de pouso dos ônibus espaciais americanos é apontado pelos técnicos como um modelo a seguir. Muito embora neles os freios e pneus resistam pouco aos fortes impactos das aterrissagens (o máximo é cinco pousos), todo o complicado sistema de freios é acionado por comandos eletroeletrônicos. É o chamado freio by wire, que dispensa os pesados cabos de acionamento mecânico "Quase tudo isso é viável e um dia vai estar nos aviões que circulam por aí", prevê Affonso. Mas isso os passageiros provavelmente não vão notar. Afinal ao subir num avião, poucos se dão conta de que ele também tem pneus.

TREM DE GUERRA

As duras provas pelas quais passa o trem de pouso de um avião comercial são, como dizem os especialistas em aviação militar, brincadeira de criança, comparadas às provações a que estão sujeitas as versões utilizadas nos aparelhos de combate. Os pneus do SR-71, um jato americano capaz de voar a 3600 quilômetros por hora (três vezes a velocidade do som) precisam, por exemplo, de proteção especial para não se queimarem sob o enorme calor gerado pelo atrito do avião com o ar. Grandes caixas de titânio metal resistente a altas temperaturas, abrigam os pneus do SR-71, que possuem ainda uma cobertura especial de alumínio. Mas o caso extremo é o das aeronaves embarcadas em porta-aviões. Ali, as condições de pouso e decolagem são críticas tanto para os trens quanto para os pilotos: o espaço é mínimo e a pista se move. Na decolagem, as 30 toneladas de um caça como o F-14 americano, capaz de carregar 7 mil quilos de armamentos, se precipitam para a frente, acelerando a 240 quilômetros por hora em menos de 2 segundos. Depois de vencer menos de 90 metros já está no ar. Pior será a volta, a 250 quilômetros por hora, sobre a instável superfície do navio e a parada, quase instantânea, graças a um tipo de gancho instalado na sua traseira, que se prende a um cabo de aço atravessado sobre a pista. Um erro de pilotagem ou um defeito no trem de pouso e o aparelho vai por água abaixo, literalmente - isso se não colidir com a torre de comando do navio. 

Cientistas criam "bola de futebol" mais fina que um fio de cabelo

25/09/2012 06h00 - Atualizado em 25/09/2012 06h00

Cientistas criam 'bola de futebol' mais fina que um fio de cabelo

Superfície da 'suprabola coloidal' tem gomos como um bola de futebol.

Objeto poderia ser aplicado na produção desde remédios até televisores.

Cientistas anunciaram nesta segunda-feira (24) a criação de uma “bola de futebol” que é mais fina que um fio de cabelo. O avanço pode ter diversas aplicações no campo da nanotecnologia, sendo usado na produção desde remédios até televisores.

As bolas são formadas por um conjunto de micropartículas de poliestireno, que é um tipo de plástico. As partículas se juntam em uma esfera quase perfeita por meio de um processo natural, usando a evaporação da água.

À esquerda, a microbola; à direita, a superfície em detalhes, com os 'gomos' da bola (Foto)

A equipe de Álvaro Marín, da Universidade de Twente, na Holanda, colocou as micropartículas suspensas em água. Essa solução foi colocada sobre uma superfície “hidrofóbica”, ou seja, que repele a água.

Nessa superfície, a solução fica praticamente suspensa. As gotículas de água se apoiam sobre pequenos pontos como em uma cama de pregos – os cientistas chamaram esse efeito de “faquir”, em referência a quem pratica a técnica de se deitar sobre essas camas.

Sobre esses “pregos” as gotículas de água adquirem um formato redondo e mantêm esse formato durante a evaporação, mesmo quando adquirem tamanhos microscópicos. Quando toda a água evapora, as micropartículas de poliestireno se juntam no mesmo formato redondo, criando as “microbolas de futebol”.

A comparação com bolas de futebol foi feita pelos próprios pesquisadores, porque cada micropartícula fica marcada na superfície, em um pentágono que lembra a costura dos gomos de uma bola. O nome científico do objeto é “suprabola coloidal”.

“Nossa principal motivação era construir uma estrutura microscópica como essa de uma forma passiva, sem manipulação complexa. É o que chamamos de ‘automontagem’ e é a abordagem que tentamos seguir para construir coisas no mundo microscópico”, afirmou Marín.

O pesquisador disse que o objeto poderia ser usado para encapsular medicamentos com segurança, já que envolve pouca manipulação. Ele afirmou ainda que o objeto tem “propriedades ópticas interessantes”, e que pode ser usado nesse sentido, na produção de televisores, por exemplo.

O estudo foi publicado pela "PNAS", revista da Academia Nacional de Ciências dos Estados Unidos.

Quando a vista não alcança - Medicina

QUANDO A VISTA NÃO ALCANÇA - Medicina.



Pelo microscópio e trabalhando com instrumentos de alta precisão, médicos especializados emendam nervos e vasos capilares. Assim, fazem o reimplante de membros amputados.

O microscópio transforma milímetros em centímetros. A mão do cirurgião que não se altera sequer com o tremor natural da respiração, dirige instrumentos delicados. Ampliação da imagem, coordenação de movimentos e leveza do instrumental preciso - eis a chave da microcirurgia, a operação de estruturas do organismo invisíveis a olho nu. Trata-se de uma técnica que se tornou a arma poderosa de diversas áreas da medicina cirúrgica, principalmente operações de vista, cérebro e aparelho auditivo. E, quando a cirurgia plástica lançou mão do instrumental microlentes de aumento e agulhas muito menores que as convencionais-o resultado foi uma verdadeira revolução: a plástica reconstrutiva, que permite reimplante de membros amputados, transplante de tecidos do corpo para corrigir defeitos, recuperação de movimentos em casos de paralisia.
O pioneiro na tentativa de superar as limitações do olho humano em cirurgia foi o dr. Nylen. médico otorrino sueco, que utilizou pela primeira vez o microscópio numa operação. em 1921. Na época, pouca atenção foi dada à novidade. Somente na década de 30, os cirurgiões oftalmologistas do mundo inteiro começaram a usar o microscópio para operações de vista, em que sempre se lida com estruturas muito delicadas. Nasceram assim os instrumentos cirúrgicos pequenos - até hoje, muitos deles. utilizados em microcirurgias. tem nomes típicos da oftalmologia. Em seguida, a técnica passou a ser aproveitada em cirurgias de ouvido. mas durante longo tempo ficou restrita a essas duas áreas.
Apenas no fim dos anos 50. pensou-se em microcirurgia para ligar pequenos vasos do corpo, de forma que o sangue não parasse de fluir. Em 1960, os norte-americanos Julius Jacobson e E.L. Suarez apresentaram uma técnica para suturar vasos com diâmetro inferior a dois milímetros. Foi um marco: a ciência médica provava que era possível recuperar pequenas estruturas do corpo humano. O que ainda faltava era tecnologia: o instrumental cirúrgico disponível era tão grosseiro para esse fim, como uma faca de cozinha perto de um bisturi.
Alguns médicos pioneiros em microcirurgia ajudaram a resolver o problema. O próprio Jacobson foi quem convenceu a firma alemã de equipamentos óticos Carl Zeiss a projetar o primeiro microscópio cirúrgico. O norte-americano Harry Buncke. em experiências realizadas na Califórnia, desenhou muitos dos novos instrumentos. Era preciso, por exemplo, ter pinças que não danificassem o que agarravam. Os clamps-grampos que prendem o sangue nos vasos, enquanto estão sendo suturados-não poderiam esmagar os tecidos. As tesouras deveriam ter molas, para cortar com movimentos mais suaves.

Restava ainda a questão das linhas e agulhas. Já existia o fio de náilon chamado 6-0, com 40 micra (milésimos de milímetro) de espessura, até hoje empregado em cirurgia de olhos: mas vasos e nervos pediam fios mais finos que o mais fino dos fios de cabelo, e em meados dos anos 60 chegou-se a um com 22 micra. As agulhas, por sua vez, não poderiam ter buraco para o fio passar pois, nesse caso, seriam mais grossas numa das extermidades, rasgando os tecidos. A solução foi colar o fio na ponta da agulha microcirúrgica, que geralmente tem quatro milímetros de comprimento.
Em 1968, o cirurgião japonês Susumu Tamai fez o primeiro reimplante de um dedo amputado. Também no Japão, o dr. Kyionori Harii começou a transplantar tecidos para reconstruir o couro cabeludo de pacientes com queimaduras. Em 1973, os australianos Roland Daniel e I. Taylor reconstruíram o osso de uma tíbia esfacelada num acidente; em outros tempos seria um caso de amputação da perna.
A partir da década de 70, a microcirurgia teve um grande impulso. Na América Latina, o primeiro reimplante de mão foi realizado em 1971, em São Paulo, pela equipe do cirurgião plástico Marcus Castro Ferreira. A mesma equipe realizou o primeiro reimplante de dedos no continente, dois anos mais tarde. Fez sentido a mão vir antes do dedo: quanto menor o membro, maior a dificuldade para o reimplante. Atualmente, 90 por cento das cirurgias desse tipo trazem bons resultados.
A exigência de grande habilidade mental e física para qualquer cirurgião é ainda mais rigorosa no caso do microcirurgião. Ele deve acostumar-se a enxergar, através da barreira de lentes do microscópio, o horizonte de um campo operatório que alcança, no máximo, 60 milímetros -e. no mínimo, seis. Além disso, o médico deve familiarizar-se com a imagem ampliada de microestruturas. como vasos capilares e nervos. A tendência natural é acelerar os movimentos na proporção em que o microscópio amplia a imagem. Daí é preciso frear a mão. Aprende-se em cirurgia a trabalhar com eficiência e rapidez. Mas na microcirugia, que é ensinada a nível de pós-graduação, deve-se saber que a velocidade é um obstáculo, porque nem tudo o que o cirurgião tem em mente os instrumentos conseguem realizar; muitas vezes, é o microcirurgião quem obedece ao ritmo de pinças e agulha.
O microcirurgião não pode, por exemplo, jogar tênis - esporte que parece ser a paixão de nove em cada dez estrelas da medicina-, porque, nas vinte quatro horas após uma partida, causa nas mãos leves tremores, quase imperceptíveis, mas fatais para quem opera num universo milimétrico. Pelo mesmo motivo, ao contrário das cirurgias convencionais, durante uma microcirurgia há silêncio quase absoluto. Só se conversa em casos de extrema necessidade, pois a alteração na respiração também faz as mãos tremerem. A cirurgia em si pode durar de três a sete horas.
Tudo isso mostra como é detalhista uma cirurgia de reimplante. Primeiro, trata-se a ferida; o corte do membro deve ser o mais liso possível. "Muitas vezes, encurtamos o membro com um segundo corte para retirar a parte esfacelada", explica o dr. Aulus Albano, chefe do departamento de microcirurgia do Hospital Oswaldo Cruz, em São Paulo.
O passo seguinte é fixar o osso quebrado com o auxílio de fios metálicos. Depois, devem-se ligar os vasos. Com grampos especiais. o cirurgião prende cada ponta de veia ou artéria, para interromper o fluxo sangüineo. A seguir, um a um, cada vaso é costurado com quatro ou seis micropontos: se, ao soltar os dois grampos de um vaso, o sangue voltar a passar. é sinal de que tudo vai bem. Finalmente. emendam-se os nervos e os tendões e costura-se a pele.
A cirurgia precisa ser feita até quatro horas após o acidente, para evitar a degeneração dos tecidos. Quando isso é impossível e o membro amputado tem uma função importante - como o polegar, que permite agarrar objetos-, o cirurgião pode recorrer ao transplante: por exemplo, amputar um dedo do pé e reimplantá-lo na mão. "Essa operação tem sido feita com sucesso quase total". informa o dr. Albano, "mas, quando acontece uma exceção, costumo dizer que se trata de um ´fracasso monumental´, onde há um transplante e dois buracos, pois o paciente perde um segundo membro. "Imprevisível mesmo, porém, é a microcirurgia para reconstrução de nervos.
Enquanto, ao ligar uma artéria, o cirurgião vê o sangue circular por ela imediatamente depois, o nervo dá uma resposta lenta e sua recuperação não depende apenas da cirurgia. O cirurgião Marcus Castro Ferreira, da USP, observa que "pouco se sabe sobre a regeneração dos nervos, e além disso existe o grande problema da atrofia muscular".
O nervo é formado por células nervosas, os neurônios, ligadas por uma espécie de fio estreito, o axiônio. O axiônio é um prolongamento da substância citoplasma que existe nos neurônios, revestida por um tecido - uma vez quebrado o axiônio, não há como emendá-lo. Emendam-se, portanto, os dois pontos de contato dos neurônios e, às vezes, enxertam-se pedaços de nervos de outras partes do corpo, geralmente da perna. O fio de náilon pode ser substituído por uma microgota de cola de fibrina, uma proteína insolúvel, existente nos coágulos sangüineos. O resto é questão de sorte.
"Sabemos que, quanto mais jovem o paciente, maiores as chances de recuperar os movimentos. Essa é a única certeza que se tem. diz o dr. Ferreira. O problema é que, em algumas pessoas. independente da idade. os nervos se regeneram, ou seja, o axiônio cresce; em outros casos, isso não acontece. Como a regeneração se dá à média de um milímetro por dia. os médicos levam mais tempo do que gostariam para perceber se o rosto que ficou paralisado após um corte em acidente de carro ou a mão que perdeu os movimentos após uma facada voltarão a ser normais. Nos casos da cirurgia para corrigir a paralisia de toda a parte superior do corpo pode-se esperar até um ano por uma resposta. É comum danificar esse feixe de nervos, o plexo braquial, que começa na nuca e vai até o braço, em acidentes com motos.
A questão da atrofia é ainda mais instigante. "As vezes o nervo se regenera", nota o dr. Ferreira, mas o músculo atrofiado está enrijecido e fibroso. portanto não se mexe. Não há fisioterapia que evite o problema. aparentemente causado pelo desaparecimento de uma substância enviada pelos nervos aos músculos. Essa substância seria a responsável pela tonicidade muscular.
Os prazos na cirurgia de reconstrução de nervos também existem. Há quase cem por cento de chance para quem é operado menos de 48 horas após um corte em qualquer parte do corpo. Nos casos do feixe plexo branquial, o prazo estende-se para um mês. Depois as chances vão diminuindo. "Após um ou dois anos, a paralisia é irreversível". adverte o dr. Ferreira.
A microcirurgia há muito deixou de ser uma raridade. No Centro de Microcirurgia da USP. por exemplo, todo dia se faz uma intervenção desse tipo. O dr. Ferreira. criador do Centro, e ele próprio autor de 1 500 operações com o microscópio. prevê que no futuro haverá bancos de órgãos para transplantes. Existem condições técnicas de implantar a mão de um cadáver em uma pessoa", diz, "mas há 0 problema ético". O problema médico, no caso, é a necessidade de usar drogas fortíssimas contra a rejeição. Nos transplantes cardíacos recorre-se a elas porque são a única chance do paciente. Mas ninguém arrisca a vida por um pé.