Ao longo da evolução humana, os pelos do corpo e do rosto diminuíram notavelmente, mas os cílios permaneceram como uma característica distintiva. O propósito fisiológico ou funcional dos cílios — tradicionalmente pensado para ser para capturar poeira ou filtrar ar — tem sido debatido há muito tempo.

No entanto, uma equipe de pesquisadores chineses recentemente elucidou as características dos cílios humanos. O estudo deles revela que os cílios consistem em uma matriz de fibras hidrofóbicas, curvas e flexíveis, apresentando micro-catracas de superfície e uma macro-curvatura que se aproxima da curva Braquistócrona. Essa estrutura permite que os cílios expulsem o líquido que entra de forma rápida e direcional, preservando assim a visão clara.

As vantagens hidrodinâmicas dos cílios, particularmente sua capacidade de expelir líquidos indesejados do olho para manter a clareza visual, receberam pouca atenção. Por exemplo, durante a lavagem facial ou atividade física intensa, os olhos são expostos a quantidades significativas de água ou suor sem comprometer a visão clara.

Este estudo, publicado na Science Advances nesta sexta-feira (20) foi conduzido pelo Prof. Jiang Lei e seu grupo do Instituto Técnico de Física e Química da Academia Chinesa de Ciências.

A equipe de pesquisa teve como objetivo investigar a interação entre a água e o conjunto de fibras flexíveis dos cílios. Eles começaram caracterizando a estrutura, a molhabilidade e o processo de drenagem de água dos cílios humanos. Em seguida, eles exploraram como a flexibilidade, a molhabilidade e a curvatura do conjunto de fibras influenciam a drenagem de água.

Com base em suas descobertas, os pesquisadores revelaram o mecanismo de controle que governa a direção de transferência e o tempo de contato, que surgem das estruturas assimétricas multi-escala e deformações elásticas heterogêneas do conjunto de fibras. Eles também desenvolveram um modelo computacional quantitativo para calcular as forças elásticas que atuam no conjunto de fibras.

Essa pesquisa também levou ao design de bordas de transferência rápida de líquidos que imitam cílios, incluindo cílios postiços esteticamente agradáveis e protetores, dispositivos de imagem à prova d'água e estruturas ventiladas.