Como a língua do gato funciona – e pode inspirar a tecnologia humana

Gatos amam se lamber quase tanto quanto amam dormir, passando até um quarto de todo o tempo em que estão acordados limpando seus pelos. O segredo do sucesso de sua limpeza? As espinhas em suas línguas são curvadas e com ponta oca, de acordo com um artigo publicado na revista PNAS. Essas pequenas espinhas, chamadas papilas, podem transferir grandes quantidades de saliva da boca para os pelos, o que não apenas limpa a pele do animal, mas também reduz sua temperatura corporal enquanto a saliva evapora.

“A língua de um gato funciona como um pente muito inteligente,” diz David Hu, bioengenheiro da Georgia Tech e autor do novo artigo.

Os resultados não apenas oferecem um olhar sobre como um dos animais de estimação mais populares do mundo se mantêm limpos. Eles também inspiraram um novo tipo de escova, chamada TIGR (a “Tongue-Inspired GRooming”, escovação inspirada na língua). Com pequenas espinhas curvas parecidas com as da língua de um gato, o protótipo TIGR remove rapidamente os pelos e cabelos soltos de humanos e felinos, mas podem ser limpas simplesmente passando o dedo. Ela pode até tornar os gatos menos alergênicos, removendo o excesso de pelos, diz Hu.

Os pesquisadores descobriram que essas papilas em forma de colher são o que permite que os gatos levem a saliva até a pele, o que pode inspirar uma nova abordagem para limpeza e depósito de fluidos em todas as superfícies cabeludas, peludas e felpudas. “O transporte de líquidos é um problema para animais e engenheiros”, diz Sunghwan “Sunny” Jung, bioengenheiro na Universidade Cornell, que não esteve envolvido na pesquisa. “Este artigo mostra que cientistas podem usar a física de um comportamento animal básico para responder questões fundamentais.”

Analisando os gatos

Aluna de PhD de Hu, Alexis Noel se interessou pelo banho dos gatos depois de ver a língua de seu felino ficar presa várias vezes enquanto ele tentava lamber um cobertor de microfibra. Noel já tinha visto seu gato se lamber várias vezes, mas enquanto o via tentar lamber um cobertor felpudo, ela olhou para o processo com outros olhos.

Espinhos afiados, chamados de papilas cobrem as línguas dos gatos, dando a textura áspera. Foram essas espinhas que ficaram presas no cobertor de Noel. Noel queria entender por que essas papilas eram tão boas em tirar nós dos pelos (e dos cobertores). Uma rápida pesquisa na literatura de pesquisa revelou que cientistas haviam prestado pouca atenção à biomecânica do banho dos gatos. Hu e Noel decidiram mudar isso.

Mas, primeiro, eles precisariam de línguas de gatos. Obter amostras de gatos domésticos falecidos foi simples. Tirar as línguas de animais selvagens, nem tanto.

“Não há muitas línguas à disposição”, diz ele.

Depois de procurar em zoológicos e reservas animais por meses, eles finalmente conseguiram amostras suficientes. Com línguas de seis espécies de felinos – gatos domésticos, linces, onças-pardas, leopardo-das neves, tigre e leão – Noel e Hu olharam as papilas mais de perto, dando zoom com uma tomografia microscópica. Um artigo de 1982 reportava que as papilas dos gatos tinham a forma de um cone oco, mas a tecnologia mais recente usada pelos pesquisadores da Georgia Tech revelou que as espinhas se curvavam para trás, em direção à garganta.

A diferença parece sutil, mas não é, diz Hu. A forma curvada das papilas permite que ela absorva água no contato, usando a tensão superficial – algo que um cone oco não faria.

“Em uma escala tão pequena, essas diferenças importam”, diz Hu.

Embora cada papila só possa absorver uma fração de uma gota de água (4,1 microlitros, para ser preciso), ao longo de um dia, a língua de um gato doméstico pode transferir em média 48 mililitros para o pelo, cerca de um quinto de uma xícara de água.

Perguntas cabeludas

Esses pesquisadores descobriram que a orientação das papilas não era fixa. Vídeos de alta velocidade de três gatos domésticos de pelo curto tomando banho mostraram que as papilas giram conforme a língua do gato encontra nós em seus pelos. Essa rotação permite que o espinho vá ainda mais fundo no nó, permitindo que o solte.

Essa flexibilidade, diz Hu, é a chave que permite que espinhos tão curtos limpem não apenas a camada mais longa e esparsa do pelo, mas também o subpelo espesso mais próximo da pele. As medidas dos pesquisadores revelaram que até uma pressão relativamente baixa da língua durante o banho permitia que as espécies de felinos se limpassem até a pele. A única exceção? Um gato persa, uma raça doméstica que precisa ser escovada diariamente para evitar a formação de nós.

Mas todas essas lambidas não servem apenas para manter o gatinho bonito. Câmeras de imagem térmica revelaram que essa limpeza também pode ajudar a resfriar o gato, criando uma diferença de temperatura de até 17 graus Celsius entre a pele e a camada mais externa dos pelos, enquanto a saliva evapora.

O olho do TIGR

Entender como os gatos se mantêm limpos é uma coisa, mas como engenheiro, Hu queria ir mais longe. Quando seus filhos tiveram piolho, Hu passou horas procurando na farmácia pelo pente certo para remover as lêndeas e depois penteando seus cabelos para remover todos os piolhos. Uma rápida pesquisa na internet revelou que pentes não haviam mudado muito em milhares de anos. O trabalho de Hu com Noel fez eles pensarem que talvez a língua do gato pudesse inspirar algo melhor.

“Buscar novos materiais estudando como os gatos se limpam é muito legal – mostra que você não precisa ir ao fundo da floresta para encontrar algo útil”, diz Sylvain Deville, um engenheiro do Centro Nacional da Pesquisa Científica da França, que não estava envolvido na pesquisa.

Usando um polímero a base de silicone, eles imprimiram em 3-D uma pequena escova flexível do tamanho de dois dedos, lado a lado. As espinhas na escova eram simplesmente uma versão maior das papilas de um gato. Quando Noel e Hu compararam quão bem a TIGR e uma escova de cabelos humana removiam nós de um pelo falso de nylon, perceberam que a TIGR removia mais nós com menos esforço do que uma escova comum. Noel também conseguiu remover os pelos soltos da escova simplesmente passando o dedo, ao contrário de remover fio a fio com uma pinça.

Isso também pode significar uma escova melhor para gatos, alguns deles não gostam das escovas que existem no mercado atualmente. A maciez e flexibilidade de uma TIGR pode oferecer algo mais próximo da própria experiência de limpeza do gato, que é mais tolerável para eles – e seus donos.

A TIGR é o exemplo perfeito de design bio-inspirado, diz Megan Schukecht, diretora de Desafios de Designs no Biomimicry Institute em Missoula, Montana. “Gatos estão perto de nós há séculos, mas ninguém nunca pensou em olhar eles tão de perto antes”, diz ela.

Ainda assim, Jung diz que a TIGR ainda não está pronta para ser produzida em massa. “Ela precisa ser melhorada de várias formas para que fique pronta para ser usada no mundo real”, diz ele.

Hu e Noel já registraram a patente para a TIGR e veem a escova sendo usada não só para embelezamento, mas também para aplicar cremes e loções na pele do gato sem precisar raspar o pelo do animal e até para organizar fibras de tecidos.

Gatos já são os donos da internet, com a TIGR, eles podem estar a um passo mais perto de dominarem o mundo.