Falar sobre um material vivo pode parecer estranho, mas já existem materiais compostos total ou parcialmente por organismos como bactérias, algas, fungos ou células. Esses materiais têm a capacidade de responder ativamente ao ambiente, se autorregenerar e desempenhar funções biológicas. Agora, cientistas estão dando um passo além, gerando materiais a partir de células vivas que servem como matriz estrutural ou “andaime”, na interseção entre o vivo e o inerte.
A bioinspiração é um princípio poderoso para o desenvolvimento de produtos inovadores. Um exemplo clássico é o Velcro, inventado por George de Mestral em 1941, inspirado nos ganchos dos frutos da bardana. Outro exemplo são as lâminas de turbinas eólicas bioinspiradas, que se deformam passivamente para otimizar o desempenho, baseadas no voo de insetos e na elasticidade de plantas.
A bioinspiração tornou-se mais proeminente com as tecnologias de manufatura aditiva, como impressão 3D e 4D, que permitem geometrias complexas semelhantes às de seres vivos. Materiais de inspiração biológica imitam características mecânicas, estruturas hierárquicas e capacidade de reparação encontradas em organismos vivos. Um exemplo é a madrepérola, que combina dureza e resistência ao impacto, inspirando materiais compostos impressos em 3D.
O objetivo final é alcançar simplicidade por meio da complexidade geométrica. Um passo adiante são os materiais vivos, que integram células eucarióticas ou procarióticas, onde as próprias células produzem a matriz estrutural. O conceito foi introduzido por Peter Q. Nguyen e colegas de Harvard em 2018, no estudo “Engineering living materials: prospects and challenges of using biological systems to drive the assembly of smart materials”.
O desenvolvimento de materiais vivos é consequência da convergência de pesquisas em engenharia de tecidos, biofabricação, robôs biohíbridos e dispositivos microscópicos como bio-MEMS/NEMS. Esses avanços prometem revolucionar a criação de materiais que combinam propriedades inertes e vivas.
