Inspiração biológica na construção de redes de fluxo: Ferrovia de Tóquio.

A construção de redes de fluxo é importante para o bom funcionamento de qualquer sociedade. Ela se aplica tanto na infraestrutura da parte de construção-civil; para a mobilidade de pessoas, recursos e energia, quanto, para redes elétricas e sistemas de informação, entre outros.

Embora a solução de como resolver ou criar essas redes de fluxo sejam intrínsecos em nossa sociedade atual, não existe nenhum design global com princípios claros que sirvam de parâmetro e possam ser aplicados para cada caso. Isso ocorre, pois, cada região apresenta suas próprias características geográficas e socioculturais particulares, dificultando um modelo geral.

Com o intuito de encontrar uma forma de criar sistemas de fluxos com a maior eficiência, menor custo e resistentes a interrupções ou falhas, Atsushi Tero, da universidade de Hokkaido, criou um modelo com o ser vivo, Physarum polycephalum, também conhecido no Brasil como blob ou bolor limoso. Uma pequena criatura parecida com uma ameba, que é incrivelmente dinâmica na sua busca por alimentos.

Assim como muitos organismos vivos, o protista em questão, cresce no formato de uma rede ampla, para forragear o máximo possível de sua área. Essa é uma parte da sua estratégia, que é reconhecer o ambiente em busca de alimentos. Após mapear a área, o fungo passa a criar tubulações de redes diretas entre ele e o alimento encontrado no ambiente. Assim como nós buscamos eficiência ao construir nossas redes, estes microrganismos também. A diferença é que para esses seres, as suas redes foram otimizadas ao longo de milhões de anos de evolução.

Outra característica importante deste ser, que é fundamental para o funcionamento deste modelo, é que o crescimento de seu plasmódio pode sofrer interferências externas, como; barreiras físicas, quantidade de luz disponível e qualidade do substrato. Ou seja, o fungo não irá necessariamente criar uma conexão em linha reta entre ele e o seu alimento. Ele irá buscar o caminho de maior eficiência e que otimize seu gasto energético para chegar até ele.

Para um organismo que não possui raciocínio, é incrível a capacidade do bolor limoso encontrar o melhor caminho. Ele é capaz de encontrar a saída de labirintos para chegar ao seu destino, o alimento.

Conhecendo essas características deste ser vivo, o professor japonês criou um modelo que replicava a cidade de Tóquio. Ele utilizou um prato úmido com flocos de aveia, que serviram como fonte de alimento para Blob, que marcavam os locais de destino da estacoes de metro da ‘grande’ Tóquio e deixou que o Physarum polycephalum crescer a partir de Tóquio. Como o bolor limoso evita a luminosidade, Taro iluminou os pontos em que haviam restrições para a passagem de uma linha ferroviária, como; montanhas, lagos ou outros territórios inviáveis. Feito isso, a criatura lançou seus plasmódios por toda a área do prato e aos poucos as redes de tubulações do ser vivo culminaram numa triangulação de redes que a olho nu eram praticamente idênticas a rede de metro da grande Tóquio. Segundo o autor do estudo, as redes feitas por Blob, eram sutilmente mais eficientes que as feitas pelos urbanistas japoneses

A capacidade deste ser vivo em encontrar caminhos de fluxo é impressionante. Este sistema virtual baseado num sistema biológico pode estar presente na engenharia num futuro recente.

Matéria produzida pela BBC sobre BLOB: