Os segredos que a natureza encerra: uso de conceitos e modelos da física para investigar questões do mundo animal

Abstract

Physics governs all working patterns of the universe and could not be otherwise in a biological environment. Living things depend directly on laws and physical models to compose their body structure, allow its survival in certain environments, communication between individuals and groups and also to establish a complex sensorial system that allows interaction with the environment that surrounds them. With the advancement of science and technology, new ideas are required, and thus, many researchers began to turn their attention to those systems found in nature, as these systems often present practical solutions and with maximum efficiency. This imitation of biological systems, applied in creating innovative technological resources, is called Biomimetics. To study the biological systems based on physical concepts is essential the creation of models. These allow the distinction of the effects of the issue really essential and may be ignored side effects that do not have an effective participation in the phenomenon being analyzed. In this Work Completion of course will be studied the phenomenon of countercurrent heat exchangers, present in various situations of nature, focusing on their participation in the legs of birds, also the balance of certain birds that are supported on one leg and possible inspiration of these phenomena in the fields of engineering. Also included are videos that allow better understanding of the studied subjects

A Física rege todos os padrões de funcionamento do universo e não poderia ser diferente no meio biológico. Seres vivos dependem diretamente das leis e modelos físicos para compor sua estrutura corporal, permitir sua sobrevivência em determinados ambientes, comunicação entre indivíduos e grupos e também para estabelecer um sistema sensorial complexo que permite a interação com o meio que os rodeia. Com o avanço das Ciências e da tecnologia, novas idéias são exigidas, e, com isso, muitos pesquisadores passaram a voltar sua atenção para esses sistemas encontrados na natureza, pois estes sistemas costumam apresentar soluções práticas e com máxima eficiência. Essa imitação dos sistemas biológicos, aplicada na criação de recursos tecnológicos inovadores, é chamada de Biomimética. Para estudar os sistemas biológicos com base em conceitos físicos é essencial a criação de modelos. Esses permitem a distinção dos efeitos realmente essenciais do problema, podendo ser ignorados os efeitos secundários que não tem uma participação efetiva no fenômeno que está sendo analisado. Neste Trabalho de Conclusão de Curso será estudado o fenômeno dos trocadores de calor contracorrente, presente em diversas situações da natureza, com foco na sua participação em pernas de aves, também o equilíbrio de certas aves que se sustentam em uma só perna e a eventual inspiração desses fenômenos nos campos da engenharia. Também foram incluídos vídeos que possibilitam melhor entendimento dos assuntos estudados