Mosquitos poderão ajudar a prever catástrofes naturais como sismos e tsunamis. Como?

Prever as catástrofes naturais pode fazer uma diferença crucial na reação das populações. Assim sendo, no sentido de melhorar os detetores de sismos e tsunamis, por exemplo, uma equipa multidisciplinar de cientistas está a inspirar-se nos mosquitos. Especificamente, nas antenas dos mosquitos.

Uma equipa multidisciplinar de cientistas da Universidade de Purdue está a analisar profundamente as antenas dos mosquitos, bem como a sua sensibilidade às vibrações, pois podem ser fundamentais para prever catástrofes naturais como sismos e tsunamis.

Uma vez que a maioria dos mosquitos não tem ouvidos tradicionais, depende fortemente das suas antenas para "ouvir" o seu contexto. Por isso, as antenas ajudam-nos a localizar sons críticos, mesmo entre ruídos.

Ainda estamos na fase inicial, mas estamos bastante otimistas quanto à possibilidade de aprendermos muito. Inspirar-se na natureza e utilizá-la para fazer avançar a investigação científica tem sido uma caraterística fundamental da engenharia desde o início.

Disse o professor Pablo Zavattieri, da Faculdade de Engenharia de Purdue, que conduziu a investigação com Jerry M. e Lynda T. Engelhardt.

Como é que as antenas dos mosquitos podem ajudar a prever catástrofes?

A investigação centrou-se na disposição, morfologia e pelos sensoriais das antenas. Pensa-se que estas adaptações aumentam a sensibilidade auditiva do mosquito e a sua resposta seletiva aos sinais ambientais.

Utilizando imagens avançadas de micro-CT para criar modelos CAD de alta fidelidade para análise de elementos finitos, descobrimos que as caraterísticas arquitetónicas das antenas dos mosquitos permitem a deteção acústica de alvos específicos para cada espécie e sexo, mesmo no meio de sinais não-alvo, como o bater das suas próprias asas.

As nossas descobertas sugerem, também, que as antenas dos mosquitos são capazes de detetar uma gama mais ampla de frequências do que se pensava anteriormente, embora nem todas possam ser utilizadas ativamente.

Explicou o investigador Phani Saketh Dasika.

Tomografia computorizada que mostra as caraterísticas estruturais das antenas de um mosquito macho. Fonte: Universidade de Purdue/ Phani Saketh Dasika (fevereiro, 2025)

Os esforços da equipa para imitar as respostas das antenas de diferentes espécies de mosquitos a sons variados levaram a descobertas interessantes e mais esclarecedoras.

Ao modelar e contrastar a resposta da antena de espécies de mosquitos que utilizam o som para diferentes fins - ouvir os seus companheiros ou espiar as rãs - conseguimos distinguir as caraterísticas que modulam a sensibilidade auditiva e a sintonização.

Esclareceu o professor Bernal da Faculdade de Ciências de Purdue, acrescentando que "compreender o funcionamento destas estruturas é o primeiro passo para desenvolver sensores acústicos inspirados nas suas antenas sensíveis".

Na perspetiva do professor Zavattieri, os conhecimentos adquiridos com a análise das antenas dos mosquitos podem servir de base para o desenvolvimento de materiais inteligentes de cancelamento de ruído, por exemplo.

Estes materiais podem ir desde painéis de insonorização para edifícios a auscultadores com cancelamento de ruído, passando por dispositivos de camuflagem acústica.

Em tempos de crise - como sismos ou outras catástrofes - estes dispositivos tornam-se inestimáveis, detetando rapidamente sinais fracos de socorro e orientando os esforços de salvamento para os que precisarem.

Pablo Zavattieri com uma cabeça de mosquito impressa em 3D. Fonte: Universidade de Purdue/ Drew Stone (fevereiro, 2025)

Atualmente, a equipa está focada no desenvolvimento de antenas através de impressão 3D, utilizando uma gama de materiais e tamanhos para testar frequências.

Com base nestes conhecimentos, a equipa de investigação procurará transformar as descobertas laboratoriais em tecnologias práticas que salvam vidas.

A sua abordagem pode não só melhorar os métodos existentes de deteção de sismos e tsunamis, mas transformar a resposta a emergências em áreas densamente povoadas.

A ideia é equipar os edifícios urbanos e os espaços públicos com detetores que seguem o modelo das antenas dos mosquitos e que são capazes de monitorizar continuamente vibrações subtis e detetar potenciais catástrofes muito antes dos métodos convencionais.