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Como o Pão de Carne Errante obteve seus dentes duros e rochosos

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Uma gumboot de cetona não é uma criatura encantadora. Moluscos grandes e aglomerados rastejam ao longo das águas da costa do Pacífico, puxando seu corpo marrom-avermelhado para cima e para baixo na costa. Às vezes é conhecido, não sem razão, como um “bolo de carne errante”. Mas o humilde corpo cetônico esconde um monte de dentes minúsculos, mas enormes. Esses dentes, que a criatura usa para raspar algas das rochas, estão entre os materiais mais duros conhecidos encontrados em um organismo.

Agora, uma equipe de cientistas descobriu um elemento surpreendente nos dentes duros e rochosos da cetona: um mineral raro à base de ferro que antes existia apenas em rochas reais. As finas partículas de metal, fortes mas leves, ajudam a fortalecer a raiz do dente do molusco, Os pesquisadores relataram Na revista PNAS na segunda-feira.

A descoberta pode ajudar os engenheiros a projetar novos tipos de materiais, de acordo com os cientistas, que forneceram uma prova de princípio ao criar uma nova tinta inspirada na cetona para impressoras 3D.

A cetona se alimenta limpando sua língua flexível, semelhante a uma fita, conhecida como rádula, ao longo das rochas cobertas de musgo. Seus dentes muito duros estão alinhados em fileiras ao longo de uma raiz fina. Um tubo longo e oco, conhecido como caneta, fixa cada dente na radiola.

Os cientistas já haviam descoberto que o topo dos dentes cetônicos contém um minério de ferro chamado magnetita, mas eles sabem pouco sobre a formação de currais. “Aprendemos que a parte superior do dente contém ferro”, disse Linus Stegbauer, cientista de materiais da Universidade de Stuttgart, Alemanha, e primeiro autor do artigo. “Mas na estrutura da raiz, não tínhamos ideia do que estava acontecendo lá.”

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No novo estudo, os pesquisadores analisaram dentes cetônicos usando uma variedade de técnicas de imagem avançadas, incluindo vários tipos de espectroscopia, que permitem aos cientistas aprender sobre as propriedades químicas e físicas de uma substância observando como ela interage com a luz e outros tipos de radiação eletromagnética .

Eles descobriram que a caneta continha pequenas partículas de um tipo de metal à base de ferro suspensas em uma matriz mais macia. (A matriz é feita de quitina, o composto que compõe os exoesqueletos de insetos e crustáceos.)

Após uma análise mais aprofundada, eles ficaram chocados ao descobrir que as partículas minerais eram santabarbaraíte, um mineral que não havia sido observado em organismos vivos antes. “Foi uma série de surpresas e, em seguida, continuou vindo”, disse Dirk Joyster, autor sênior e cientista de materiais da Northwestern University.

Santabarbaraíte é um mineral duro, mas contém menos ferro e mais água do que magnetita, o que o torna menos denso. O mineral pode permitir que as cetonas construam dentes fortes e leves, ao mesmo tempo que reduz sua dependência do ferro. “O ferro é um material raro fisiologicamente”, disse o Dr. Joyster.

Os pesquisadores também descobriram que as partículas de santapariet não foram distribuídas uniformemente por toda a caneta. Em vez disso, eles se concentravam na parte superior, mais próximo à superfície do dente, e se tornavam esparsos na parte inferior, onde a caneta era fixada ao pradoll macio. Esse padrão de distribuição criou um gradiente, tornando a caneta cada vez mais rígida na parte superior e mais flexível na parte inferior.

“Um organismo vivo tem um tremendo controle espacial sobre para onde o mineral irá”, disse o Dr. Joyster. “E foi isso, eu acho, o que realmente nos fez pensar sobre como usar isso para fazer materiais. Se um organismo pode projetar isso, podemos fazer o mesmo?”

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Os pesquisadores decidiram tentar criar uma nova “tinta” para impressora 3D inspirada no dente cetogênico. Eles começaram com um composto semelhante à quitina e depois adicionaram dois fluidos: um contendo ferro e outro contendo fosfato. A mistura dos ingredientes resultou em uma pasta espessa incrustada com pequenas partículas de um mineral semelhante ao santaparpartita. “E então está pronto para imprimir – você pode simplesmente transferi-lo para uma impressora 3D”, disse o Dr. Stegbauer.

A tinta endurecia à medida que secava, mas suas propriedades físicas finais dependiam da quantidade de ferro e fosfatos adicionados à mistura. Quanto mais adicionado, mais nanopartículas são formadas e o material final se torna mais rígido e duro. Ajustando a receita dessa forma, os pesquisadores podem criar coisas elásticas e elásticas como lulas ou duras e duras como osso.

“Deve ser possível misturar a tinta em uma proporção que você pode alterar imediatamente antes de imprimir”, disse o Dr. Juster. Isso permitiria que você alterasse a composição, a quantidade de nanopartículas e, portanto, a resistência do material em vôo. Isso significa que você pode imprimir materiais em que a resistência muda drasticamente em distâncias relativamente curtas. “

Esta tecnologia pode ser útil no crescente campo da robótica leve, permitindo que os engenheiros criem máquinas que são rígidas e rígidas em alguns lugares e macias e flexíveis em outros. “Acho que seria ótimo se você pudesse imprimir todas essas gradações no estrutura “, disse o Dr. Goster.

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Lute para evitar a gripe aviária com lasers e dançarinos infláveis

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Lute para evitar a gripe aviária com lasers e dançarinos infláveis

Loren Brey, um criador de aves em Minnesota, entrou na fazenda que criava perus em novembro e descobriu um punhado de galinhas mortas devido à gripe aviária altamente contagiosa.

Em uma semana, ele havia perdido quase metade de todo o seu rebanho.

Então, quando os perus de Brey começaram a produzir ovos novamente na primavera, ele tentou um método preventivo aparentemente pouco ortodoxo: montou lasers no topo de seus galinheiros, emitindo feixes de luz verde para repelir patos-reais, corujas e outros potenciais portadores do vírus mortal. .

À medida que as aves migratórias se dirigem para norte na Primavera, os avicultores e pecuaristas de todo o país preparam-se para outro surto de gripe aviária. Embora a dinastia mais recente tenha perdido apenas uma pequena porção de Quase 10 bilhões Galinhas, perus, patos e outras aves são vendidas em todo o país todos os anos, e alguns criadores de aves como Brey estão a recorrer a métodos inovadores para proteger os seus rebanhos, utilizando meios de dissuasão como drones, buzinas de ar, balões e chamarizes de predadores.

Estas práticas sublinham a luta das pequenas explorações agrícolas e até mesmo de algumas operações em grande escala para afastar o vírus, bem como a fadiga e a aceitação relutante da doença após anos de protocolos de saneamento, confinamentos e discussões sobre vacinação.

As explorações industriais de grande escala e as que criam galinhas poedeiras parecem ser as mais afectadas: dois terços das aves abandonadas pertencem a apenas 30 explorações que contêm um milhão ou mais de galinhas poedeiras. As operações na Turquia, como a do Sr. Berri, também foram duramente atingidas, representando 350 das 481 explorações agrícolas comerciais com casos detectados. As aves são particularmente vulneráveis ​​à infecção, e são mais vulneráveis ​​ao vírus porque muitas fazendas de perus estão no caminho migratório de muitas aves aquáticas selvagens, disse a Dra. Carol Cardona, especialista em saúde de aves da Universidade de Minnesota.

A infecção traz consequências graves.

sob Política federalUma única ave infectada pode exigir o abate ou eliminação de um rebanho inteiro e, em seguida, o descarte das carcaças por meio de compostagem, sepultamento, queima ou derretimento. A lista resultou 90 milhões de aves mortas e mais de 1.100 bandos afetados em todo o país Desde fevereiro de 2022, quando a cepa, a mais mortal até agora nos Estados Unidos, foi detectada pela primeira vez.

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Dado que as áreas onde as aves infectadas viveram devem ser desinfectadas e colocadas em quarentena, e porque o repovoamento de um bando leva tempo, a produção pode ser interrompida durante vários meses. Como resultado, o número total de galinhas poedeiras diminuiu cerca de sete milhões de galinhas 2021 para 2023Produzindo menos mil milhões de ovos por ano – e contribuindo para custos mais elevados.

Christian Alexander, 32, que cria galinhas poedeiras em 300 acres de pastagens situadas entre sequoias costeiras e o Oceano Pacífico perto de Crescent City, Califórnia, disse que demorou meio ano até que a capacidade de produção fosse totalmente restaurada depois que a gripe aviária foi descoberta no final de 2018. 2022 .

“A parte mais difícil para os agricultores é perder as aves, com certeza. Aí você perde trabalho para seus funcionários e não consegue abastecer seus clientes”, disse ele, acrescentando que limpar as carcaças e depois compostá-las foi traumático.

O Sr. Alexander coleta os ovos manualmente em galinheiros móveis sem portas ou pisos para garantir que as aves tenham acesso total ao ar livre. Em vez de reabastecer pintinhos recém-nascidos e esperar meses para que crescessem, ele comprou galinhas marrons, orgânicas, “gastas” ou poedeiras que haviam atingido o pico de produção de ovos. Quando têm cerca de 3 anos de idade, as aves põem menos ovos por dia do que as galinhas mais jovens, mas a exploração do Sr. Alexander voltou à plena capacidade, produzindo entre 10.000 e 12.000 ovos por dia.

Para evitar outro surto, Alexander limitou agora as visitas às explorações agrícolas e realizou uma higienização completa, mas prometeu manter as suas convicções. Como presidente da American Poultry Association, ele disse ter conhecimento de apenas alguns casos entre seus 1.100 agricultores membros. “Tenho medo de pegá-lo de novo? Não o suficiente para manter meus pássaros dentro de casa”, disse ele.

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Alexander também tentou instalar lasers em sua fazenda. Mas depois de um tempo, os estorninhos começaram a aprender os padrões do laser e não tinham mais medo dos feixes semelhantes aos dos sabres de luz.

Reconhecendo que os meios de dissuasão não eram infalíveis, Craig Dorr, diretor de vendas do Bird Control Group, que fabrica lasers, disse que a demanda aumentava sempre que ocorria um surto. Ele acrescentou que os produtores de leite estão agora buscando instalar o sistema, que custa a partir de US$ 12.500 por unidade, desde que a doença foi descoberta em vacas no mês passado.

Outras medidas preventivas a que os agricultores recorreram na tentativa de afastar vectores de doenças mortais, segundo o Dr. Cardona, incluem redes, máquinas de ruído e dançarinos insufláveis. “Homem assustador, homens que explodem”, disse ela. Mas ela sublinhou que a sazonalidade e a natureza evolutiva do vírus significam que os agricultores devem reforçar regularmente as medidas de segurança.

“É como sprints, como repetições. Você faz um sprint e depois descansa novamente”, disse o Dr. Cardona. “Você usa esse tempo de descanso para aumentar sua flexibilidade e ter certeza de que está pronto para a próxima temporada. “E então medite e ore.”

Para construir esta resiliência, especialistas e autoridades recomendam seguir determinados protocolos: reduzir os visitantes, limpar e desinfetar agressivamente, manter a água e os alimentos longe de aves e mamíferos selvagens e isolar das multidões as aves recém-compradas ou que regressam, entre outros.

No entanto, a gripe aviária pode penetrar até nos celeiros mais rigorosos. Brey, por exemplo, tem uma vaga de estacionamento designada para qualquer pessoa que traga seus perus; Sistemas de entrada dinamarqueses Onde as pessoas possam limpar-se e desinfetar-se e tenham entradas de ar filtradas.

“Você pode reforçar sua biossegurança e apertá-la até ficar com o rosto azul. Tipo, que horas são? Três horas? Já tomei meu oitavo banho hoje”, disse Brey, que tem cria pássaros há três décadas.

Esta vigilância constante esgotou a paciência de alguns avicultores.

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Samantha Gasson, que cria 2.000 frangos de corte – aqueles criados para carne – e 400 perus em pastagens na Carolina do Norte, seguiu protocolos padrão e lançou drones para afastar abutres, que poderiam transmitir o vírus e cercar seus cordeiros e vacas.

Mas depois de anos de preocupação com o vírus, ela aprendeu agora como lidar com ele, comparando a sua resposta à fadiga pandémica.

“Com a Covid, no início, eu era definitivamente uma daquelas pessoas que se disfarçava e dava 6 metros para todo mundo”, disse Gasson, que trabalha para uma organização sem fins lucrativos de bem-estar animal e segurança alimentar. “E com a gripe foi a mesma coisa. Naquele primeiro ano, definitivamente perdi o sono por causa disso. Desde então, está tudo bem, faz parte da vida.”

Rachel Aristad estava acostumada a verificar o rastreador federal de casos que monitora a propagação da gripe aviária quase diariamente quando a cepa atual confinou 18 galinhas dentro de seu galinheiro rosa construído em casa, no quintal de sua casa na zona rural de Connecticut.

Depois de dois anos, sua vigilância diminuiu. Aristad continuará a realizar verificações regulares para ver se o vírus foi detectado nas proximidades, evitará parques para cães cobertos de excrementos de ganso e amarrará balões em seu quintal para assustar as raposas, que podem trazer o vírus ou atacar seus pássaros. Mas a ideia de manter suas galinhas, que ela considera animais de estimação, permanentemente trancadas não é atraente.

“Só espero que em algum momento no futuro eles ofereçam uma vacina para galinhas de quintal”, disse ela. “Não vendemos nossos frangos para o exterior, queremos apenas ver rebanhos felizes e saudáveis.”

Berry, que também atua como presidente do Conselho de Pesquisa e Promoção de Minnesota na Turquia, renunciou quando se tratava de evitar adequadamente a gripe aviária.

“Você fica acordado na cama por dias e dias, como assim?” ele adicionou. “Como, como, o que devo fazer de diferente? Não sei essa resposta.”

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